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真空元件与系统SMC（中国）有限公司上海分公司SMC气动培训教程真空元件真空元件的选定真空过滤器（ZF系列）真空压力开关（ZS系列）真空发生器（ZH系列）真空吸盘（ZP系列）概述主要内容名称特点系列备注真空发生器最大真空压力可以达到-85KPa，吸入流量可以达到200l/min，可以单独使用也可以集装使用，同时还有真空发生器组件。ZX,ZM,ZH,ZU,ZR,ZL真空吸盘具有多种材料和口径的吸盘，能够满足从精密部件到重载应用场合的使用，同时也有其它特殊形状的吸盘，并且也配置有缓冲功能ZP,ZPT,ZPR,ZPX真空压力开关集成，数字显示控制真空状态，传感器部与输出部安装在一起，单位变换容易，输出方式为NPN，PNP和模拟输出三种，同时具有简单编程和多级控制功能。ZSE真空调压阀调节真空压力，重量轻，安装方便IRV真空系统的组成概述•现状：•用途：•真空发生装置的分类：真空泵对于任何具有光滑表面的物体，特别对于非铁、非金属且不适合加紧的物体，如薄的纸张、塑料膜，铝箔，易碎的玻璃及其制品，集成电路等微型精密零件，都可使用真空吸附适合连续、大流量工作，不宜频繁起停，适合集中使用真空发生器需供应压缩空气，宜从事流量不大的间歇工作以真空压力为动力源，已成为实现自动化的一种手段真空泵•真空泵是吸入口形成负压，排气口直通大气，两端压力比很大抽出气体的机械右图是运用真空泵的典型真空回路真空泵10101—IDF冷冻室干燥器2—AF空气过滤器3—AM油雾分离器4—AR减压阀5—真空破坏阀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—真空切换阀12—真空罐13—真空减压阀14—真空泵15消声器如图所示：这个两位两通阀的作用在于，左位使得真空吸盘与真空泵相连，依靠真空泵抽吸空气，产生真空压力；而右位一旦与吸盘相通，则等同于吸盘与气源相连，破坏建立起的真空压力。可改成真空发生器组成的真空回路典型真空回路真空泵与真空发生器的特点真空泵真空发生器最大真空度可达101.3kPa可达88kPa吸入流量可很大能同时达到最大值不大不能同时达到最大值结构复杂简单体积大很小重量重很轻寿命有可动件，寿命较长无可动件，寿命长消耗功率较大较大价格高低安装不便方便维护需要不需要与配套件复合化困难容易真空的产生与解除慢快真空压力脉动有脉动，需设真空罐无脉动，不需真空罐应用场合适合连续、大流量工作，不宜频繁起停，适合集中使用需供应压缩空气，宜从事流量不大的间歇工作，适合分散使用吸盘是直接吸吊物体的元件,通常是由橡胶材料与金属骨架压制成型的真空吸盘真空吸盘的安装方式螺纹连接（无缓冲能力）带缓冲体的连接吸盘真空口的取出方式纵向（ZPT型）横向（ZPR型快换接头和ZPY型带倒勾式）橡胶材料如长时间在高温下工作，将缩短寿命。如橡胶出现脆裂，是橡胶老化的表现，所以应保管在冷暗的室内，避免受热或日光照射材质区别材质用途NBR橡胶（黑色）N硬壳纸、胶合板、铁板、其它一般工件硅橡胶（白色）S半导体、金属成型制品、薄工件、食品类工件聚氨脂（褐色）U硬壳纸、胶合板、铁板氟橡胶（黑色，绿色）F药品类工件导电性NBR橡胶（黑色，1白点）GN半导体的一般工件（抗静电）导电性硅橡胶（黑色，2白点）GS半导体（抗静电）真空吸盘真空吸盘吸盘形状用途平型工作表面是平面且不变形等的场合平型带肋工件易变形的场合和工件可靠脱离的场合深型工作表面是曲面的场合风琴型没有安装缓冲空间的场合椭圆形吸着面小的工件摆动型吸着面不是水平的工件长行程缓冲型工件的高度不确定的需缓冲的场合大型重型工件导电性吸盘抗静电、使用电阻率低的橡胶吸盘形状ZPT02UNA5真空吸盘式样吸盘材质真空取出口的螺纹直径吸盘垫直径真空吸盘ZPT系列ZPT16UGSK2006A10缓冲方式冲程真空取出口真空取出口的取付接线吸盘形状吸盘材质不带缓冲带缓冲ZPT大型高荷重不带缓冲ZPT40HNA14带缓冲ZPT40HNJ25B01A18吸盘形状吸盘材料真空取出口真空取出口安装处螺纹重！ZPX不带缓冲高荷重真空吸盘ZPX40HNB01B8高荷重真空接管口径安装ZPX40HNJ25B01A18不带缓冲带缓冲ZPT、ZPR系列可摆动型此种类型的真空吸盘的头部可有15。的摆动角度真空发生器基本原理组成：真空发生器由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管、负压腔和接收管等组成。有供气口、排气口和真空口。气体流动：当供气口的供气压力高于一定值后，喷管射出超声速射流。形成真空：由于气体的粘性，高速射流卷吸走负压腔内的气体，使该腔形成很低的真空度。在真空口处接上真空吸盘，靠真空压力便可吸起吸吊物真空发生器的工作原理单级真空发生器多级真空发生器喷嘴负压腔扩张接收管供气口真空口排气口当供气口的压力超过一定值时，喷管射出超声速射流，并由于气体的粘性卷吸走负压腔内的气体，使该腔形成很低的真空压力，从而在真空口形成真空。当喷嘴与接收管直径增大时，真空压力降低，而吸入流量增加负压腔分成了前后两个，前面一个接收管直径较小，能够提供较高的真空压力，而后一个直径较大，能够实现较大的吸入流量。真空发生器分类按性能分：按连接方式分：按外形分：盒式（B型）在排气口带消声器管式（D型）不带消声器标准型（S型）大流量型（L型）快换接头式椎管螺纹连接式ZU系列最高真空压力S：-85KpaL：-48Kpa喷嘴口径05：0.5mm07：0.7mm05ZUSZHB07S0606ZHD07S010101喷嘴口径最高真空压力供气口接管口径真空口接管口径排气口接管口径ZH系列真空发生器ZL系列多级真空发生器标准形：ZL112带真空压力表形：ZL112—G开真空压力数字开关：ZL112—E开关/配线真空发生器组件真空发生器组件是将各种真空元件组合起来的多功能元件真空发生器组件的构成真空发生器消声器抽吸过滤器真空压力开关ZM系列ZX系列ZR系列真空发生器系统构成元件系列概要真空发生器喷嘴口径（mm)构成元件供给阀破坏阀真空压力开关真空过滤器ZX系列ZM系列ZR系列电子元件等小件的真空搬运用也可用于真空泵系统使用2段式真空发生器，提高了真空发生器的使用效率使用双电控制阀，有自保持功能模块式设计，必要的功能可组合也可用于真空泵系统0.5~1.00.5~1.31.0~2.0真空发生器组件真空压力开关概述真空压力开关是用于检测真空压力的开关。当真空压力未达到设定值时，开关处于断开状态。当真空压力达到设定值时，开关处于接通状态，发出电讯号指挥真空吸附机构动作。作用当真空系统存在泄漏，吸盘破损或气源压力变动等原因而影响到真空压力大小时，装上真空压力开关便可保证真空系统安全可靠的工作。真空压力开关的分类按功能分按电触点的形式分通用型小孔口吸着确认型无触点式（电子式）有触点式（磁性舌簧开关式）真空压力开关ZSE4B真空压力开关液晶显示：显示当时压力显示设定开/关值显示错误编号显示单位发光二极管：（绿色）显示开关操作状态（红色）出错时，红灯闪亮设定键：开动到设定状态下上键：增加开/关设定数值下键：减少开/关设定数值单位转换及输出型式转换复原键：同时按下上键及下键，便会产生复原功能。清除不正常显示，显示“0”真空压力开关ZSE5B真空压力开关ZSE5BL配管式样输出式样3m长PS1000正压PS1100负压开关PS00R06L10：正压11：负压线长口径10真空压力开关•应根据工件的大小选择合适能力的真空压力开关。如精密小零件，其使用的吸着口径很小，所以真空压力开关的闭合压力和开启压力之差很小，必须使用像ZSP1系列这种迟滞小，且精度高的吸着确认型开关•设定压力必须调到确认吸着的最低真空度以上，以避免吸着不稳定•ZSM1系列真空压力开关不要靠近磁场和动力线]]]确认吸着区吸着不稳定区不吸着区供给压力设定压力大气压力0高真空真空过滤器基本概念：真空过滤器是将从大气中吸入的污染物（主要是尘埃）收集起来，以防止真空系统中的元件受污染而出现故障。基本要求：滤芯污染程度的确认简单，清扫污染物容易，结构紧凑，不致使真空到达时间增长。两个系列ZFA系列（箱式结构）ZFA100F01100流量螺纹口径托架ZFA系列（管式连接）ZFA10004100流量输入输出口管外径真空过滤器•进出口方向不得装反，配管处不得有泄漏•真空过滤器内流速不大，空气中的水分不会凝结，故该过滤器无需分水功能•不要用AF系列过滤器取代ZF系列过滤器，避免性能变差真空元件的选定利用真空发生器或真空泵吸着工件的场合，真空压力和吸着响应时间受到配管条件和工件种类的影响。选定合适的真空元件，可使真空系统能有效的工作。选定步骤1、吸盘的选定1-a求理论吸调力的方法2-b求吸盘直径的方法1、真空发生器、真空切换阀的选定2-a求吸着相应时间的方法2-b工件吸着时的泄漏量2-c真空发生器、真空切换阀的尺寸（有漏气的场合）2-d真空发生器、真空切换阀的尺寸（无漏气的场合）真空元件的选定选定步骤1吸盘的选定根据算出的吸盘的吸吊力求吸盘的直径。有时，计算值作为参考值，还要进行必要的吸着试验来确认。吸吊力的计算要根据工件的重量及移动时（上升、停滞、回转等）的加速度产生的惯性力，给予充分的裕量。还要考虑到吸盘个数及配置情况给予裕量。1-a求理论吸吊力的方法计算法W=P*S*0.1*(1/t)(W’=P’/760*1.033*S*1/t)W:吸吊力(N)W’:吸吊力(kgf)P:真空度（kpa)P’:真空度(mmHg)S:吸盘面积（cm2)T:安全系数水平吊：4以上垂直吊：8以上W吸盘水平吊W垂直吊（应当避免作为基本方法使用）真空元件的选定1-b求吸盘直径的方法计算法(4/3.14)*(720/P’*1.033)*(W’/n)*t*100)(ΦD=√(4/3.14)*(1/P)*(W/n)*t*1000ΦD=√W:吸吊力(N)ΦD:吸盘直径(mm)W’:吸吊力(kgf)n:吸盘数量P:真空度（kpa)P’:真空度(mmHg)t:安全系数水平吊：4以上垂直吊：8以上选定步骤2真空发生器、真空切换阀的选定真空元件的选定2-a求吸着相应时间的方法计算法吸着响应时间T1=V*60/Q吸着响应时间T2=3T1配管容积V=3.14/4D2*L*(1/1000)(L)T1:最终真空度Pv的63%的到达时间(sec)T2:最终真空度Pv的95%的到达时间(sec)Q1:平均吸入流量L/min(ANR)D:配管内径(mm)L:从真空发生器或切换阀到吸盘的配管长度(m)V:从真空发生器或切换阀到吸盘的容积(L)Q2:从真空发生器或切换阀到吸盘之间配管系统的最大流量Q2=S*11.1L/min(ANR)Q:取Q1、Q2种的小流量L/min(ANR)S:配管的有效面积(mm2)真空元件的选定2-b工件吸着时的泄漏量QL=11.1*SL2-c真空发生器、真空切换阀的尺寸（有漏气的场合）1、求达到吸着响应时间所需的平均吸入流量Q=V*60/T1+QLT2=3T1QL:泄漏量L/min(ANR)SL:工件和吸盘间的间隙或共建开口处的有效面积(mm2)Q:平均吸入流量L/min(ANR)V:配管容积(L)T1:最终真空度Pv的63%的到达时间(sec)T2:最终真空度Pv的95%的到达时间(sec)QL:工件吸着时的泄漏量L/min(ANR)真空元件的选定2-c真空发生器、真空切换阀的尺寸（有漏气的场合）2、最大吸入流量QMAX=(2~3)QL/min(ANR)•真空发生器的场合：应选定最大吸入流量比QMAX还大的真空发生器•真空切换阀的场合：有效截面积S=QMAX/11.1(mm)应选定切换阀的有效面积比上式求出的有效面积S还大的阀2-d真空发生器、真空切换阀的尺寸（无漏气的场合）1、平均吸入流量Q=V*60/T1T2=3T1Q:平均吸入流量L/min(ANR)V:配管容积(L)T1:最终真空度Pv的63%的到达时间(sec)T2:最终真空度Pv的95%的到达时间(sec)真空元件的选定2-d真空发生器、真空切换阀的尺寸（无漏气的场合）2、最大吸入流量QMAX=(2~3)QL/min(ANR)•真空发生器的场合：应选