液压传动与气动技术课件模块十 真空吸附回路的设计2022-2023学年高二上劳动版

模块十 真空吸附回路的设计 1 课题一 电池片抓取系统的认知 课题二 玻璃抓取机械手真空元件的选择 模块十 真空吸附回路的设计 1 2 课题一 电池片抓取系统的认知 模块十 真空吸附回路的设计 3 学习目标 1.了解真空度及真空发生系统的特点。 2.掌握真空发生器的工作原理。 3.熟悉真空用气阀的类型及作用。 模块十 真空吸附回路的设计 4 任务引入 晶体硅电池片厚度只有160～300μm，特点是轻、薄、脆，因此生产中一般选用真空吸附系统作为电池片的运输装置。图1所示为光伏电池片的真空抓取机械手，主要完成电池片的抓取、移动和释放，抓取主要靠真空吸附完成，那么电池片抓取机械手的真空是怎么产生的呢？ 模块十 真空吸附回路的设计 5 图1 电池片抓取机械手 模块十 真空吸附回路的设计 6 任务分析 气动元件包括气源发生装置、执行元件、控制元件及各种辅件，通常都是在高于大气压力的气压作用下工作的，这些元件组成的系统称为正压系统。另有一类元件可以在低于大气压力下工作，这类元件称为真空元件，所组成的系统称为负压系统，又称真空系统。电池片抓取机械手就是利用真空系统完成电池片的吸附的，要了解电池片抓取机械手的工作原理，就需要知道电池片抓取的真空系统的组成以及各组成部分的作用。 模块十 真空吸附回路的设计 7 ISO规定的压力单位是帕斯卡（Pa）：1Pa=1N/m2。 工程上有两种计压方法，以绝对真空为计压起点所计压力称为绝对压力；以“当地大气压力”为计压起点所计压力称为相对压力。在气动技术中，压力是用压力表测得的。由于压力表所测得的压力是相对压力，故相对压力又称表压力，用符号Pg表示。 一、真空度 模块十 真空吸附回路的设计 在真空技术中，将低于当地大气压力的压力称为真空度。在工程计算中，为简化计算常取当地大气压力为0kPa。以此为基准，绝对压力、相对压力及真空度如图2所示。真空度按其大小分为低度真空（105～102Pa）、中度真空（102～10-1Pa）、高度真空（10-1～10-5Pa）和超高度真空（<10-5Pa）。 8 模块十 真空吸附回路的设计 9 图2 绝对压力、相对压力和真空度 模块十 真空吸附回路的设计 10 二、典型真空回路及其应用 真空系统的真空度是依靠真空发生装置产生的，真空发生装置有真空泵和真空发生器两种。真空泵是吸入口形成负压，排气口直接通大气，两端压力比很大的抽出气体的机械。主要用于连续大流量、集中使用且启停不频繁的场合。真空发生器是利用压缩空气的流动而形成一定真空的气动元件，适合从事流量不大的间歇工作和表面光滑的工件。 由真空泵或真空发生器组成的典型真空回路如图3所示。 模块十 真空吸附回路的设计 11 图3 典型真空回路 1-冷冻式干燥器 2-空气过滤器 3-油雾分离器 4-减压阀 5-真空破坏阀 （换向阀） 6-节流阀 7-真空压力开关 8-真空过滤器 9-真空表 10-真空吸盘 11-工件 12-真空切换阀 13-真空罐 14-真空调压阀 15-真空泵 16-消声器 17-供给阀 ( 换向阀 ) 18-真空发生器 19-单向阀 模块十 真空吸附回路的设计 12 两种真空发生装置的比较见表1。真空泵与真空发生器回路真空形成方法的主要差别是： 真空泵通常要连接一个气罐，使其随时都有高的抽吸流量；而对于真空发生器来说，不需要附带气罐。 模块十 真空吸附回路的设计 13 表1 两种真空发生装置的比较 模块十 真空吸附回路的设计 14 续表 模块十 真空吸附回路的设计 以真空吸附为动力源，作为实现自动化的一种手段，已在电子或半导体元件组装、汽车组装、自动搬运机械等许多方面得到广泛应用，例如：在真空包装机械中，包装纸的吸附、送标、贴标，包装袋的开启；电视机显像管的运输；薄的柔软的塑料膜运送；印刷纸张的检测、输送等等，都可使用真空吸附来完成作业。 15 模块十 真空吸附回路的设计 16 1．真空泵 1.1真空泵的类型 在原理上，真空泵同空气压缩机几乎没有差异，区别在于连接在进口端还是出口端。真空发生器是利用空气或水喷射出气流或水流的流体动能，从一个容积中（如吸盘或类似空腔）抽吸出空气，使其建立真空（负压）。 真空泵是指去除特定空间内的气体，以减少气体分子的数目，形成某种程度真空状态的装置。 表2所列为工业中常见的真空泵种类、工作压力范围及特性等。 三、真空发生装置 模块十 真空吸附回路的设计 17 表2 常见真空泵的种类、工作压力范围及特性 模块十 真空吸附回路的设计 18 1．真空泵 1.2真空泵工作原理 在工业用气动真空系统中，常用回转式真空泵，其主要种类有旋片泵，爪式泵、罗茨泵、离心泵和齿轮泵。下面以旋片泵为例分析其工作原理。 图4所示为旋片泵的工作原理