施迈茨真空讲座课件.ppt

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1、Innovative Vacuum Automation,施迈茨真空培训,真空讲座-真空技术-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,2,空气压力于海平面的关系空气压力就是空气的流体静压力可描述为大气中在某一平面或者物体上空气柱的重量空气压力与海平面有关，随着海拔的升高而降低（平均每升高100m空气压力减小12.5mbar）。正常条件下，海平面的空气压力为1013mbar海拔高度为2000m时，空气压力为760mbar；而在喜马拉雅山顶（8850m），空气压力只 有320mbar因此，所能达到的最大真空度随着 海平面的升高而降低,真空技术基础知识-真空的

2、性质-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,3,力与压力是如何联系起来的呢?当一定的压力差作用于一定面积上时，此时作用力就产生了它与作用在这一定面积上的压力差值为正或者为负没有关系。.作用力来自于与压力差与有效面积。,计算实例:扁平吸盘 PFYN80 的有效直径=74 mm,真空度 0,6 bar F=6 N/cm x(7,4 cm)x 3,14 x 1/4=260 N通过改变压力差值和有效面积，受力也随之改变，从而可根据具体工况来进行调节,真空技术基础知识-真空的性质-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,4

3、,真空和能量消耗高真空度需要高能量消耗真空度从-0,6 bar 增加到-0,9 bar，吸力增加1.5倍所需的抽吸时间和能量增加3倍,在搬运技术中，过高的真空度是很不经济的,真空技术基础知识-真空的性质-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,5,在真空的帮组下，工件.提升翻转支撑运送,真空技术基础知识-工业搬运中的真空-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,6,与其他搬运方式相比，真空搬运具有许多优势 以机械式搬运为例,对工件更加轻柔 无损伤简单，通过真空开关可实现“零部件控制”根据实际情况，单个夹具可被用于抓

4、取不同的工件成本低,真空技术基础知识-工业搬运中的真空-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,7,真空吸盘,安装部件,过滤和连接部件,控制阀技术,开关和系统监控,真空发生器,真空技术基础知识-工业搬运中的真空-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,8,真空吸盘,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,9,真空吸盘是工件与真空系统之间的连接元件。所选真空吸盘的特性对整个真空系统的功能有基本的影响,真空吸盘-应用和重要性-,2023/3/29,Innovative Vacuum

5、 Automation,10,密封唇直径,内部直径,波纹,内部结构,吸盘柄,安装尺寸,真空吸盘-结构图-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,11,与真空系统的环境相比，吸盘和工件之间是一个低压区（真空）由于压力差，工件被反压在吸盘上p=p1 p2作用力与压力差和有效面积成比例关系、F p and F A F=p x A,工件是怎样吸附在真空吸盘上的?,真空吸盘-功能原理-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,12,真空吸盘-功能原理-,内部容积,内部容积：真空吸盘被抽空的内部容积，直接影响抽气时间。,2023

6、/3/29,Innovative Vacuum Automation,13,真空吸盘-功能原理-,密封唇的行程,密封唇的行程是指吸盘抽真空后压缩的距离。它直接影响密封唇的相对运动。,吸盘的行程,吸盘被抽气时的提升效果。,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,14,常用的类型,扁平吸盘波纹吸盘椭圆吸盘,真空吸盘-主要类型-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,15,性能定位精度高小巧的设计和小的内部容积能使抓取时间最小化实现高侧向力在平整的工件表面，宽密封唇具有最佳的密封特性抓取工件时，具有良好的稳定性大直径吸盘的

7、嵌入式结构可实现高的抽吸力(例如：盘型结构吸盘)底部支撑大而有效的吸盘直径吸盘材料种类多典型的应用区域:搬运表面平整或稍微粗糙的扁平或轻微碟形的工件，如：金属板,纸箱,玻璃板,塑料件和木板,真空吸盘-主要类型-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,16,特性1.5折,2.5折和 3.5折波纹对与不平整的表面有良好的适应性抓取工件时有提升的效果不同高度的补偿轻柔地抓取易损工件柔软的底部波纹吸盘的柄部和上部波纹硬度高柔软的适应性强的锥形密封唇底部支撑吸盘材料种类多典型的应用领域:搬运碟形的不平整的工件,如：汽车金属板，纸箱，塑料件，铝箔/热塑包装的产品，电

8、子零件。,真空吸盘-主要类型-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,17,波纹吸盘的技术参数,当在相同的直径下，为什么波纹吸盘的吸力小于扁平吸盘？有效的吸取面积:吸取的工作面比外径小波纹吸盘中吸力和脱卸力有什么区别？在计算时哪个力重要？,真空吸盘-主要类型-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,18,性能最佳的利用可吸取面适用于长的凸面工件硬度增强的真空吸盘尺寸小吸力大像扁平和波纹吸盘一样通用多样的吸盘材料嵌入式结构有高的抓取力（盘型吸盘）典型的应用区域:搬运狭长而且抓取面很小的工件：如 管件，几何形工件，木条

9、，窗架，纸箱，锡箔/热塑包装的产品。,真空吸盘-主要类型-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,19,真空吸盘-材料-,标准抗磨损耐用柔韧性防止永久变形抗侵蚀性可抵抗:臭氧油燃料酒精 和乙醇溶剂酸性物质抗高温(短期/长期)不含硅胶不含 PWIS（水性油漆干扰物）肖氏硬度冲压行业可用于食品行业,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,20,真空发生器,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,21,在搬运技术中，真空发生器用来提供真空。根据不同的操作需求，有类型和功能（气动式或

10、者电动式）不同的多种真空发生方式，可以提供最优的真空环境。类型和功能原理的不同（气动或电动）可给每个操作提供最优的真空,真空发生器-应用和重要性-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,22,真空发生器-气动式真空发生器-,工作原理基于“文丘里原理”来产生真空压缩空气 直接进入真空发生器(A)由于流经在发生器狭窄处B，压缩空气被加速了。于是，动压力增加而静压力 减小。,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,23,工作原理因此，在真空入口和喷嘴后部接收处之间的区域中产生了真空。空气就由真空入口D处被“吸入”了真空

11、发生器。被“吸入”的空气，同压缩空气一起，通过消音器离开了真空发生器。,真空发生器-气动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,24,重要特征参数,工作压力,抽吸时间,声压,P,V,喷嘴尺寸,空气消耗量,抽吸能力,负压,R,真空发生器-气动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,25,性质基于文丘里原理压缩空气的流向和真空产生的方向沿着管子的方向在一条直线上轻质，集成式设计，安装位置可与吸盘接近喷嘴尺寸:0.5 到 0.9 mm典型应用领域:普遍用于直接位于吸盘上的真空系统中。适用于

12、短周期高加速的过程。,真空发生器-气动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,26,工作原理,压缩空气,真空,排气,真空,真空发生器-气动式真空发生器-,压缩空气,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,27,SEM型具有多级文丘里喷嘴抽吸能力强效率高在低真空区域，抽气时间短抽吸能力:332 l/min 至 2370 l/min阀和控制系统可选典型应用领域:适用于搬运多孔透气性材料，如木材，板材或者绝缘材料,真空发生器-气动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum A

13、utomation,28,多级型真空发生器SEM的工作原理通过多个文丘里喷嘴线性排列在一起而产生真空,真空发生器-气动式真空发生器-,吸取能力 阀芯内径07,集成式发生器,ZK2A 07在300 mbar以下吸取流量大在高于300 mbar情况下SCPs 07 吸取流量更大针对不透气工件（如金属，玻璃，等等）需要大于600 mbar的真空度,抽真空速度 阀芯内径07,集成式发生器,ZK2A 07达到350 mbar稍微快一些SCPs 07在更高的真空度抽真空明显快SCPs 07达到安全的真空度（550 mbar）需要的时间比ZK2少40%SCPs 07达到节能功能开启的真空度（750 mbar

14、）需要的时间比ZK2少40%,差距取决于阀芯内的第二级的止回片质量脏污会高度影响此效果,吸取能力 阀芯内径10,集成式发生器,ZK2A 10在250 mbar以下吸取流量大在高于250 mbar情况下SCPs 10 吸取流量更大针对不透气工件（如金属，玻璃，等等）需要大于600 mbar的真空度多级式阀芯没有任何优势,抽真空速度 阀芯内径10,集成式发生器,达到250 mbar之前两个发生器速度相等SCPs 10在更高的真空度抽真空明显快SCPs 10达到安全的真空度（550 mbar）需要的时间比ZK2少40%SCPs 10达到节能功能开启的真空度（750 mbar）需要的时间比ZK2少40

15、%,差距取决于阀芯内的第二级的止回片质量脏污会高度影响此效果,吸取能力 阀芯内径15,集成式发生器,ZK2A 15在120 mbar以下吸取流量大在高于120 mbar情况下SCPs 15 吸取流量更大针对不透气工件（如金属，玻璃，等等）需要大于600 mbar的真空度多级式阀芯没有任何优势,抽真空速度 阀芯内径15,集成式发生器,达到50 mbar之前两个发生器速度相等SCPs 15在更高的真空度抽真空明显快SCPs 15达到安全的真空度（550 mbar）需要的时间比ZK2少30%SCPs 15达到节能功能开启的真空度（750 mbar）需要的时间比ZK2少30%,差距取决于阀芯内的第二级

16、的止回片质量脏污会高度影响此效果,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,35,性质基于文丘里原理集成了阀，从而具有控制“抽吸”和“吹起”的功能使用真空开关来进行系统控制集成了消音器和过滤器具有节气功能的版本可选喷嘴尺寸:0.5 mm 至 3.0 mm典型应用领域:普遍应用与集成式真空发生系统中。可代替需要使用一连串真空发生器。,真空发生器-气动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,36,集成式真空发生器的结构,真空发生器-气动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuu

17、m Automation,37,集成式真空发生器的工作原理 抽气,排气,压缩空气,真空发生器-气动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,38,集成式真空发生器的工作原理吹气,压缩空气,真空发生器-气动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,39,节气功能的工作原理 过程分析不带节气功能 ASF,Time s,Pu mbar,真空发生器-气动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,40,节气功能的工作原理 过程分析带有节气功能

18、ASF,Time s,Pu mbar,吹“,吸“,ASF,真空发生器-气动式真空发生器-,节能 Air-Saving Function,经济性考虑Economy,Schmalz真空发生器原理共同特点,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,42,真空发生器-电动式真空发生器-,工作原理 干式转动叶片泵真空泵中含有一个带有叶片的偏心转子，形成了柱形密闭空间。通过转动叶片，由于离心力的作用，叶片被向外推。叶片离心转动，产生了不同体积的腔体。腔B体积的增大，里面的空气膨胀，由此产生真空。.由于腔C体积减小，于是在腔C中产生一个正压，真空泵能够产生一个高真空，而

19、且能够提供高的抽吸能力。,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,43,工作原理 干式转动叶片泵,排气端打开,吸气阶段完成由于腔体体积减小，空气被压缩,真空发生器-电动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,44,工作原理 干式转动叶片泵,压缩阶段完成,AB,SB,SE,AE,真空发生器-电动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,45,工作原理 旁路鼓风机真空鼓风机是根据脉冲原理来工作的空气在旋转叶片(A)是被带入，使得空气被加速和压缩。动能

20、由叶轮传向空气。通过叶片来将空气导出，从而在吸气端产(B)生真空。压缩空气通过打开的排出口(C)离开.真空鼓风机的抽吸能力高，但是真空度较真空发生器和电动式真空泵低。,C,B,A,真空发生器-电动式真空发生器-,29.03.2023,Innovative Vacuum Automation,46,真空发生器的应用领域,集成式真空发生器 SCPM线性真空发生器 SLP/VR,0(1013 mbar),真空度%,抽吸能力 m/h,60,集成式真空发生器 SCP/SMP基本型真空发生器 SBP/SEG,真空鼓风机 SGBL,多级真空发生器 SEM,真空泵 EVE-TR/OG/WR,非常透气,透气,气

21、密,20,真空发生器-真空发生器的选择-,工件性质,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,47,系统监控,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,48,对真空系统的状态进行监控。通过控制信号或者显示的状态来获取系统的状态信息。通过系统监控，真空系统的安全性得到了显著的提高，可能出现的错误也能够更早的被辨识。此外，通过控制，系统的经济效益也得到了提高。,系统监控-应用和重要性-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,49,系统监控-工作原理-,真空传感器的工作原理使气动信号转换成

22、电子信号输出:模拟 1 to 5 V电流输出与测量的真空度成正比无需调节信号需要外部辅助系统，例如SPS典型应用领域:普遍用于自动化过程中系统真空度的准确监控,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,50,系统监控-工作原理-,真空传感器的工作原理,模拟信号输出电流与压力/真空成比例关系,真空值,输出电流,0 bar,-1 bar,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,51,真空开关和传感器,Pu bar,t s,EP,AP,系统监控-工作原理-,2023/3/29,Innovative vacuum for aut

23、omation,52,安装部件,2023/3/29,Innovative vacuum for automation,53,安装部件是真空吸盘的承接件。不同的安装部件可为吸盘提供了良好的承接，并且适应于各种应用的调整。元件的模块化概念。,安装部件-应用和影响-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,54,控制阀技术,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,55,阀在真空系统中用来控制真空的供给、真空回路的开关和压缩空气的控制（真空发生器的控制）。在真空系统中，阀增加了工艺过程的安全性，同时确保了真空系统操作的经济性。

24、,控制阀技术-应用和重要性-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,56,控制阀技术-电磁阀-,性质通过电信号控制24V DC230V AC阀的初始位置:NO(常开 无电流时开启状态)NC(常闭 无电流时关闭状态)直接控制型(线圈直接控制阀槽)气动先导控制型，(线圈控制一个先导阀，由先导阀来控制真正的阀)公称流量:33 l/min 至 5167 l/min典型应用领域:普遍用于高度自动化的真空系统中。,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,57,控制阀技术-电磁阀-,开关功能 NO 和 NC,常开:常闭:,1=出气

25、口2=吸盘3=真空发生器,1=出气口2=吸盘3=真空发生器,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,58,直接控制型阀的工作原理,抽吸位置:出气位置:,控制阀技术-电磁阀-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,59,性质智能真空监控自主开关功能无需外部驱动减小未使用吸盘的泄露保护真空系统典型应用领域:用于有部分吸盘未使用且吸盘随机（无法预测）分布的真空系统。,控制阀技术-节流阀和止回阀-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,60,止回阀 SVK,SVV 和 SVN功能原理,

26、.,吸盘被非透气性工件覆盖：球阀位于打开的位置，使得吸盘里的真空度得以安全的建立。,工件没有覆盖吸盘：止回阀立刻关闭，以确保整个系统的真空度。,控制阀技术-节流阀和止回阀-,2023/3/29,Innovative Vacuum Automation,61,TV and TVN型机械式驱动，2位2通阀带有弹簧支杆当感应到吸盘已被覆盖，真空管路打开当吸盘没有完全被覆盖时，对真空损失无保护TV 型带有外部螺纹，尤其适用用于吸盘（suction plates）TVN型带有吸盘接头典型应用领域:应用于并非所有的吸盘被同时被覆盖的情况。,控制阀技术-机控阀-,施迈茨真空培训,真空讲座-真空技术知识-,Innovative Vacuum Automation,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,