Banner

新聞

首頁>新聞>內容

真空吸盤吊具搬運鋼板(板材)的設計及日常維護和故障分析

2019-09-27

  真空吸盤吊具搬運鋼板(板材)的設計及日常維護和故障分析
  隨著現代化生產的不斷進行,真空吸盤吊具的應用日益廣泛。逐漸從單一的玻璃吸吊轉化為金屬板材、石材、木材加工、包裝行業、塑膠行業、CD/DVD行業的充分應用,尤其是在金屬板材加工在預處理、下料、切割、焊接等工序過程中包括德國德馬格在內的很多企業為保證板材整體效果逐漸擺脫傳統的電磁吊裝,改為真空吸盤搬運。目前國內外真空吸盤吊具的設計研發、生產已形成專業趨勢。
  一、真空吸盤吊具設計的基本原理:
  工作原理描述:吸取:吸盤貼住工件,通過真空泵工作形成的抽空係統,將吸盤與工件之間的空氣抽空,產生負壓,使吸盤吸住工件。
  釋放:通過真空換向閥的切換使負壓狀態解除,工件依靠自重與吸盤脫離。
  其中:蓄能器的設置是為了在斷電、缺項等情況下導致真空泵停止工作時,能保證工件在規定的時間內不能脫落。

 

 二、真空吸盤吊具搬運鋼板(板材)的設計參數
  1.吸附力的確定:
  F=S*P/η
  F提升的外力單位kg
  S真空吸盤的吸附麵積單位cm2
  P大氣壓力,取決於真空度單位kg/cm2
  η安全係數
  為了計算吸力,除了計算工件的質量之外,真空吸盤還要承受由加速度所產生的力,這個力在自動提升係統中絕不可以忽略不計。
  2.安全係數的確定:
  在實際應用中,必須考慮很多重要的因素,如吸盤的大小和形狀,工件表麵的光潔度和硬度(變形性)。安全係數η低應選2倍,如果想旋轉或翻轉工件,安全係數應選2.5或更高,以滿足實際翻轉所需要的力。
  3.真空吸盤的確定:
  選擇真空吸盤很重要的一個因素是工作條件,如運轉時間、預期壽命、化學腐蝕環境和溫度等。其次,不同的吸盤材料和形狀適用於不同情況。在搬運鋼板的過程中,一般選用材料為NBR(丁腈橡膠)的扁平吸盤較為理想。確定真空吸盤數量主要的標準是搬運過程中鋼板的彎曲程度。
  4.真空度的確定:
  在真空搬運技術中使用過高的真空度是很不經濟的,把真空從-600mbar升高到-900mbar可增加1.5倍的吸力,但所需的抽吸時間和能量卻增加3倍。通常使用的真空度為:金屬等氣密性材料60%-80%(-600mbar----800mbar)。
  三、真空吸盤吊具搬運鋼板(板材)的設計實例
  設計基本依據:
  1.吊運的工件:熱軋鋼板(淬火後的鋼板平直度≤11mm/m)
  2.工件尺寸(長*寬*厚)6-14m*0.8-2.13m*4-26mm
  3.工件溫度≤100℃
  4.工件較大重量(單張):6000kg
  5.車間環境溫度:0-40℃
  設計結果:
  1.產品外形示意圖

  2.設計計算
  Fth=m*(g+a)
  Fth理論上較大吸力(N)
  a提升係統的加速度(m/s2)
  Fth=6000*(9.81+5)=88860N
  F約9058kg根據經驗測算取10個矩形吸盤,則單個吸盤吸力為905.8kg
  F單=S單*P/η
  取P為0.6 kg/cm2,η取2倍安全係數
  則S單=3020 cm2根據吸盤的參數和經驗,確定單個吸盤的外形尺寸。
  S單=長*寬=700mm*450mm=3150 cm2
  F單=3150*0.6/2=945kg
  F=F單*n=945*10=9450kg>9058 kg
  真空泵根據樣本參數和經驗公式選擇,本例為旋片式油潤滑抽吸能力60m3/h
  蓄能器采用截麵為方形的管材製作,容積大小和真空吸盤吊具的斷電保壓時間長短有關。當真空吸盤吊具的斷電保壓時間為15min時,蓄能器的容積應為吸盤容積量的10倍以上。另蓄能器和主梁合二為一,承重要考慮,計算從略。
  3.整機主要技術參數:

 

 注:上表所提及之真空吸力均為在60%真空度下測定,正常工作情況下,係統較大真空度可達85%以上。
  4.柔性化配置
  1)吸盤位置可調性:各橫梁在主梁上的位置可以方便地手動調節,各吸盤在橫梁上的位置也可以方便調節,這樣就保證了吸吊機適應於不同尺寸的工件。
  2)吸盤選用可調性:每個吸盤配有手動球閥,對於小尺寸的板材可以將不需要的吸盤關閉,也可用於真空係統的氣密性自檢。
  3)吸盤密封保證:真空吸盤的唇邊設計保證了密封的可靠性,同時吸盤連接杆上配有上下兩個彈簧,保證每個吸盤都與板材接觸,且受力分布均勻。
  5.實際效果
  本台真空吸盤吊具從運行到現在已二年多時間,除了更換易損件外未發現任何問題
  四、真空吸盤吊具日常維護:
  每日維護:檢查過濾器是否堵塞或損壞,對於不能清洗、已經損壞的必須更換。
  每周維護:
  (1)檢查過濾器是否堵塞或損壞;
  (2)檢查吸盤是否損壞;
  每季度維護
  (1)檢查吊鉤處和懸臂處的螺母、螺栓連接是否鬆開,若有,則將其緊固;
  (2)檢查真空氣管是否有破損或萎縮
  五、真空吸盤吊具常見故障分析
  真空係統出現故障一般表現為係統真空度不足,起重量下降,鋼板(板材)易脫落,此時已不能繼續使用,要盡快找出故障點加以排除,恢複其性能,對於此類故障應在了解真空吸盤吊具工作原理及零部件功能的基礎上,采取排除法。
  1.真空泵部分
  故障現象:1)達不到需要的真空、到達真空的時間變長
  原因分析:進氣、排氣管路堵塞、排氣過濾器堵塞、油慮堵塞、油被汙染、油箱內無油或缺油。
  2)泵不能啟動
  原因分析:電源電壓不正確或過載、電機啟動過載保護設定值太低真空泵或電機卡死、電機損壞。
  3)泵啟動無力
  原因分析:電機缺相
  4)泵有異常噪音
  原因分析:真空泵轉向錯誤、泵長時間未使用、環境溫度太高造成油溫過高、長時間未換油,油變質、外來異物進入泵體內,損壞葉片或軸承、聯軸器鬆動或損壞。
  5)泵溫太高
  原因分析:排氣過濾器阻塞或油過濾器堵塞、油箱內油不足、油過熱變質、過濾器或濾網阻塞。
  6)排氣口冒煙或有油滴噴出
  原因分析:排氣過濾器未安裝好或“O”型圈脫落或破損、排氣過濾器破損、回油閥停止工作或堵塞。
  2.真空電磁換向閥
  由於生產現場灰塵及結構方麵存在的原因等此閥易出現故障,工作失靈,因此應注意保養。
  3.真空吸盤
  吸盤屬橡膠製品,比較耐磨,但怕生拉硬扯,發生整體變形或吊耳斷裂,出現非正常損壞,影響其密封性能,降低使用壽命。

國內桁架機械手的發展現狀~

智能提升機的特點,請知悉~