海绵真空吸附机构设计+CAD图纸+ANSYS力学分析(2)
1.2 课题介绍
在现代社会中人们为了力求方便、快捷、无污染的生活方式，从而设计符合人们意愿的生产运作产品，真空吸附机构不仅顺应客户要求而且优于其他装夹、运输机构。海绵真空吸附机构为拓展真空吸盘应用领域而设计真空吸附机构，真空吸盘由于其结构更简单、使用方便、外形美观、无污染等特点，在产品包装、物体传输和机械装配等自动作业线上使用越来越多，且优势越来越明显,特别是对柔软性物体的吸附与运输具有方便、效率高、便于自动化操作等优势，所以在一些生产、运输等工作线上广泛应用。真空吸附机构主要利用真空发生器、真空吸盘、接管等主要结构对物体进行一次性吸附，并同时在满足客户的要求下进行生产工作。海绵是柔软性物体，容易变形，所以针对这样的物体利用真空吸附的方式更能显示其优越性。本课题研究的海绵大小为2m×2.4m,厚度为10cm,其吸附机构运动速度为0.4m/s，要求对两到四层的海绵进行吸附并移动。其性能和有效性还需要通过严密的计算与校核才能确定。
1.3 课题研究真空吸盘的意义
众所周知环境污染是当今世界关注与研究的课题，发展真空吸盘不仅克服上述问题而且更能满足于客户，对于大型物件真空吸盘相比于传统机械搬运方式有较高的效率，同时装夹方便、可靠。在造纸工业、电子工业以及包装机械等工业中，广泛地使用了真空吸附机构的方式吸取纸张、薄板和小型元器件，以及柔性物件。我们在所研制的吸附海绵的机构中，采用了真空吸附盘，用于将指定位置的海绵吸起并运送到工作台上。
真空吸盘是真空设备执行器主要构件之一，吸盘材料常采用丁腈橡胶制造，具有较大可靠的扯断力，所以被广泛应用于各式真空吸附与运输设备中，比如在建筑、造纸工业及印刷、玻璃等行业、机械加工，化工行业、物流包装行业中，实现吸持与搬送玻璃、海绵、纸张、大型金属物件等薄而轻的物品的任务[1]。鉴于真空吸盘有如此广泛的应用范围，因此研究与发展真空吸盘有重要的意义。
真空吸盘就目前常见常用的真空吸盘材料主要有丁腈橡胶、硅橡胶、聚氨酯、氟橡胶等，但就这些材料的普遍共性就是都有比较好的柔韧性，所以这类吸盘可以大致归结为柔性吸盘。橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作，由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓取表面粗糙的工件，由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。另外，在在实际生产中，如果要求吸盘具有耐油性，则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。通常，为避免制品的表面被划伤，最好选择由丁腈橡胶或硅橡胶制成的带有波纹管的吸盘。但柔性吸盘是由于材料本身的一些不足，也存在一些缺陷，比如难以吸附柔性柔软的对象，但若要吸附柔性对象，则结合面为柔对柔贴合，在受力情况下很容易变形，同时难以文持良好的密封性，所以不容易进行稳定的吸附与搬运；而且容易磨损，不易清洗。针对柔性吸盘的上述不足之处，可以采用陶瓷、金属等不易变形的材料制作吸盘，我们将这类吸盘则可以称为刚性吸盘。刚性吸盘与柔性吸盘比较，具有一些显著的特点，比如可以吸附柔性对象，不易磨损，容易清洗。就在目前的应用中，这种可以吸附柔性对象的刚性吸盘还非常少见，所以对刚性吸盘的研究对于真空吸盘的发展具有非常重要的意义[2]。
1.4 真空吸附机构在机械领域的主要应用意义
真空吸盘与吸尘器都能吸附物体，但就吸尘器有本身的缺陷，因而在工件的吸附与应用上并不是很广泛。但真空吸盘与吸尘器都是利用其抽气的原理对目标物进行吸附。最初，据说是英国人利用两台吸尘器研制了一款真空吸盘，这款真空吸盘的能在墙上爬行，其主要的特点是两个去壳吸尘机的长吸喉连接两个真空吸板，吸板用橡胶密封，能够保持强吸力，这样的吸力具有载人能力，从而广受大众欢迎。
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