本文僅做示例，對從構(gòu)成真空吸盤系統(tǒng)所需的理論到實際的步驟進行說明。

在本示例中，使用以下的工件和搬運系統(tǒng)，分為3種情況來考察。

工件：

   材質(zhì) ：鋼板（堆積在托盤上的狀態(tài)）

   表面 ：平滑無臺階、干燥狀態(tài)

   尺寸 ：長度　最大2500mm

          寬度　最大1250mm

          厚度　最大2.5mm

          質(zhì)量　約60kg

搬運系統(tǒng)：龍門（門型）搬運裝置：

   壓縮空氣 ：0.8ＭPa

   控制電壓 ：DC24V

   必要的作業(yè) ：水平方向的拾取&放置

                將1枚鋼板從托盤提起來，并進行水平搬運，然后在加工中心上進行定位。

   最大加速度 ：X、Y軸 ： 5m/s2 、Z軸 ：5m/s2

   周期循環(huán)時間 ：30 秒

   計劃時間 ：拾取 <1秒   放置 ：<1秒

工件質(zhì)量的計算：

從一開始就要確定工件的質(zhì)量（m）。工件的質(zhì)量是各種各樣計算中必要的值。

m = L × B × H × ρ

   m = 質(zhì)量 [kg]

   L = 長度 [m]

   B = 寬度 [m]

   H = 高度 [m]

   ρ= 密度 [kg/m3]

例如： 

   m = 2.5m × 1.25m × 0.0025m × 7850kg/m3

   m = 61.33kg

真空吸盤的理論保持力

真空吸盤不僅必須要能應(yīng)對工件的質(zhì)量，也要能應(yīng)對加速力。

工件光滑無透氣性時，安全率至少應(yīng)設(shè)為1.5。若是有危險性的工件、有透氣性的工件、表面粗糙或表面上有凹凸的工件，其安全率應(yīng)設(shè)為2.0以上。此外，加速度和摩擦系數(shù)等的條件未知或無法正確把握時，也應(yīng)使用2.0以上的安全率。

情況I:

將真空吸盤水平放置，并沿垂直方向移動工件時。

將工件（本例中，尺寸2.5×1.25 m的鋼板）從托盤上拾取，并按5 m/s2的加速度提起來。此時，應(yīng)無水平方向的移動。

將真空吸盤從垂直于工件的方向來定位，并提起工件。

FTH = m × (g + a) × S

FTH = 理論保持力 [N]

   m = 質(zhì)量 [kg]

   g = 重力所帶來的加速度 [9.81m/s2]

   a = 操作系統(tǒng)的加速度 [m/s2]

   S = 安全率（至少設(shè)為1.5。若是有危險性的工件、有透氣性的工件、表面粗糙或表面上有凹凸的工件，則應(yīng)設(shè)為2.0以上。）

例如:

   FTH = 61.33kg × (9.81m/s2 + 5m/s2) × 1.5

   FTH = 1363N

情況Ⅱ:

將真空吸盤水平放置，并沿水平方向移動工件時。

將工件（尺寸2.5 × 1.25 m的鋼板）沿垂直方向提起來，并沿水平方向進行搬運。加速度為5m/s2。

將真空吸盤從與工件呈水平的方向來進行定位，并將工件橫向移動。

FTH = m × (g + a / μ) × S

 FTH = 理論保持力 [N]

   Fa = 加速力=m x a

   m = 質(zhì)量 [kg]

   g = 重力加速度 [9.81m/s2]

   a = 搬運系統(tǒng)的加速度 [m/s2]

      （注意緊急情況下的工件釋放）

   μ = 摩擦系數(shù)

      = 0.1（有油附著的表面）

      = 0.2～0.3（濕潤的表面）

      = 0.5（木材、金屬、玻璃、石材等）

      = 0.6（粗糙的表面）

   S = 安全率（至少應(yīng)設(shè)為1.5。若是有危險性的工件、有透氣性的工件、表面粗糙或表面上有凹凸的工件，則應(yīng)設(shè)為2.0以上。）

例如 ： 

   FTH = 61.33kg × (9.81m/s2 + 5m/s2 / 0.5) × 1.5

   FTH = 1822N

情況Ⅲ:

拾取工件，并將真空吸盤垂直移動時。

將工件（尺寸2.5×1.25m的鋼板）從托盤上拾取，并使之轉(zhuǎn)動。與此同時，按5m/s2的加速度來移動。

FTH = (m/μ) × (g+a) × S

   FTH = 理論保持力 [N]

   m = 質(zhì)量 [kg]

   g = 重力加速度 [9.81m/s2]

   a = 搬運系統(tǒng)的加速度 [m/s2]

       （注意緊急情況下的工件釋放）

   μ = 摩擦系數(shù)

      = 0.1（有油附著的表面）

      = 0.2～0.3(濕潤的表面）

      = 0.5（木材、金屬、玻璃、石材等）

      = 0.6（粗糙的表面）

   S = 安全率（至少應(yīng)設(shè)為1.5。若是有危險性的工件、有透氣性的工件、表面粗糙或表面上有凹凸的工件，則應(yīng)設(shè)為2.0以上。）

例如 ： 

   FTH = (61.33kg/0.5) × (9.81m/s2 + 5m/s2) x 2

   FTH = 3633N

情況I～III的比較:

   所列舉出的示例中，必要的作業(yè)是將工件從托盤上提起來，并進行橫向移動，然后在加工中心上進行定位。為此，沒有如情況III那樣的旋轉(zhuǎn)運動，僅需考慮情況II。

   此時，理論上的最大保持力（FTH）為1822N。工件進行水平搬運時，這種力會作用在真空吸盤上。以下，針對安全的系統(tǒng)構(gòu)成，根據(jù)該值進行計算。

真空吸盤的選定

計算所得出的理論保持力是真空吸盤安全搬送工件所必須的力。

真空吸盤是一種在搬運光滑平整的工件時，其投入產(chǎn)出比優(yōu)秀的解決方案。

此時，需針對計算所得出的理論上的保持力，確定由1個真空吸盤來承擔(dān)還是由多個真空吸盤來分擔(dān)。

若是如同本例中的鋼板（2500mm × 1250mm），則一般使用6～8個真空吸盤。確定真空吸盤的個數(shù)時，應(yīng)考慮的最重要的要點就是搬運時鋼板應(yīng)不會彎曲。

1個真空吸盤所需的吸附力FS [N] 的計算：

   FS = FTH/n

   FS = 吸附力

   FTH = 理論保持力

   n = 真空吸盤的個數(shù)

例如 ： FS = 1822N / 6     FS = 304N                             

根據(jù)真空吸盤QN的技術(shù)數(shù)據(jù)，可了解到使用6個這種類型的真空吸盤時，需使用吸附力350N。

FS = 1822N/8 ； FS = 228N

根據(jù)真空吸盤QN的技術(shù)數(shù)據(jù)，可了解到使用8個這種類型的真空吸盤時，需使用吸附力260N。

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