什么是真空吸附？

? ? ? 真空吸附是指把真空泵抽氣口經(jīng)過(guò)吸盤(pán)、管子等元件與待吸附物體銜接，此刻吸盤(pán)相似密閉容器，對(duì)吸盤(pán)抽真空，形成內(nèi)部氣壓由常壓變?yōu)樨?fù)壓，使用外界大氣壓和這個(gè)負(fù)壓之間的壓差效果，達(dá)到吸附住物體的目的。

因此在選型真空泵時(shí)，有必要挑選真實(shí)意義上的微型真空泵，如PK、PC、VCH等系列產(chǎn)品等，一般真空吸附行業(yè)常選用旋片真空泵和水環(huán)真空泵作為主泵。

真空吸附的計(jì)算吸附力的理論公式：

S?吸盤(pán)面積(即F≈0.01×泵的最大負(fù)壓×吸盤(pán)面積)

F≈0.01

上面的工式中，

S吸盤(pán)面積：為吸盤(pán)有效面積，單位?。篶m 2(平方厘米)

F：理論吸附力大小，單位：Kgf(公斤力)

P絕對(duì)壓力：為微型真空泵的絕對(duì)真空度，單位?。篕Pa(千帕)

從公式可以得知，吸附力的理論大小上與泵的流量沒(méi)有關(guān)系，但是實(shí)際使用中與流量參數(shù)是相關(guān)的。因?yàn)闅饴废到y(tǒng)不可能做到理論密封，會(huì)有一定的泄漏，在這種情況下，微型真空泵的流量越大，泄漏量所占的比例越小，越有利于泵維持較高的真空度，從而獲得更大的吸附力。比如，有2臺(tái)極限真空度相同的泵，1號(hào)泵流量為1L/min，2號(hào)泵流量為20L/min，同樣在0.1L/min的泄漏情況下，1號(hào)泵的真空度會(huì)降低很多，因?yàn)?.1L/min的泄漏對(duì)它而言太大了。但0.1L/min的泄漏對(duì)2號(hào)泵來(lái)說(shuō)不算什么，仍然可以維持較高的真空度。因此，雖然二者真空度相同，但在實(shí)際中，2號(hào)泵產(chǎn)生的吸附力更加大。

所以，真空泵選型時(shí)必須同時(shí)考慮真空度和流量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)，只重視真空度指標(biāo)是不切實(shí)際的。

關(guān)于物體被吸住后的開(kāi)釋問(wèn)題。當(dāng)需求開(kāi)釋被吸住的物體時(shí)，首先有必要使泵停機(jī)，不要持續(xù)抽真空。泵停機(jī)后，物體紛歧定會(huì)當(dāng)即掉落，因?yàn)楸枚加斜囟ǖ谋翰鸥?，真空還將持續(xù)保持一瞬間。要想當(dāng)即開(kāi)釋?zhuān)瑲饴敷w系應(yīng)再添加一條支路，銜接一開(kāi)關(guān)閥，泵停機(jī)并一起翻開(kāi)閥門(mén)，當(dāng)即消除氣路體系真空，這樣才干可靠地開(kāi)釋物體。

說(shuō)明：

1、負(fù)壓相同時(shí)，流量大的微型真空泵，比流量小的實(shí)際抽吸力要強(qiáng)(因?yàn)檠a(bǔ)充的快，對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，維持這個(gè)負(fù)壓的能力就強(qiáng))。比如VCA5038的峰值流量為38L/MIN，和PCF5015的15L/MIN相比，雖然負(fù)壓一樣，但實(shí)際吸附力要強(qiáng)于PCF5015N。?

2、以上吸附重量都是指垂直向上吸附的情況(即泵的抽吸力向上，對(duì)抗物體向下的重力)；而垂直向下吸附及側(cè)面吸附要復(fù)雜得多，因?yàn)樯婕暗浇佑|面摩擦系數(shù)不同和受力情況不同等因素影響，甚至還有吸附后要移動(dòng)等問(wèn)題，就不能簡(jiǎn)單依據(jù)上表進(jìn)行選擇了。

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微裝配的對(duì)象主要是微米級(jí)或亞毫米級(jí)尺寸的微器件，這些微器件的輕、小、薄、軟的特征對(duì)微夾持器的夾持方式和夾持力的控制提出了非常嚴(yán)格的要求和限制。本文針對(duì)平板類(lèi)微器件設(shè)計(jì)了一種真空吸附式微夾持系統(tǒng)，不僅可以吸附不同形狀和尺寸的零件，而且可以實(shí)現(xiàn)零件位姿的調(diào)整和接觸力的檢測(cè)。在只考慮范為的情況下，本文重點(diǎn)建立了微器件的吸附力學(xué)模型，為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定吸附與釋放提供了計(jì)算依據(jù)。最后完成了精度要求為平行度誤差不大于8 μm?的微組件裝配實(shí)驗(yàn)，裝配效果良好。

根據(jù)裝配工藝流程、裝配策略和技術(shù)要求，對(duì)所要完成的裝配任務(wù)進(jìn)行了分析研究，采用先整體后局部的設(shè)計(jì)思想，對(duì)微夾持系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。對(duì)于平板類(lèi)微器件傳統(tǒng)的機(jī)械夾持方式已經(jīng)不再適用，而真空吸附因其無(wú)損夾持、控制方便廣泛應(yīng)用于這類(lèi)零件的裝配中。

該系統(tǒng)主要由四部分組成：精密電控位移臺(tái)、微吸附器(真空吸附式微夾持器)?主體部分、吸附氣路系統(tǒng)、軟件控制系統(tǒng)。其中，微吸附器主體部分又包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、換接機(jī)構(gòu)、傳感器、末端吸附頭，可以實(shí)現(xiàn)零件姿態(tài)調(diào)整、換接吸附頭、自動(dòng)急停和接觸力檢測(cè)等功能，是總體方案中最主要的部分；輔助換接裝置主要功能是輔助主體部分完成吸附頭的換接動(dòng)作，盛放備用的吸附頭；吸附氣路系統(tǒng)則主要完成微器件的吸附和釋放，同時(shí)為換接機(jī)構(gòu)和輔助裝置提供氣動(dòng)動(dòng)力；軟件控制系統(tǒng)主要完成氣動(dòng)元件的控制、位移臺(tái)和步進(jìn)電機(jī)的控制、通過(guò)機(jī)器視覺(jué)完成零件識(shí)別和位置調(diào)整。

真空吸附常用的真空泵參數(shù)表：

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