淺析真空吸盤(pán)上料的安全性

現(xiàn)在，大部分激光切割的薄板上料，還是以人工抬板為主，長(zhǎng)3m、寬1.5m、厚3mm的板材，至少要3個(gè)人才能抬上去。近幾年人工輔助上料機(jī)構(gòu)開(kāi)始得到推廣，一般采用起重機(jī)構(gòu)+電葫蘆+真空吸盤(pán)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上料。從成本方面核算，一套人工輔助上料機(jī)構(gòu)的成本，根據(jù)車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)、板材尺寸的不同，投資大約在2～5萬(wàn)之間，只需一個(gè)人工即可完成上料。而一個(gè)普工的成本每月4000元左右，如果多2人抬板，每月的開(kāi)支就多8000元，一套人工輔助上料機(jī)構(gòu)的成本就在3～6個(gè)月收回。何況，還沒(méi)把人工抬板容易受傷的風(fēng)險(xiǎn)成本、機(jī)器效率降低的問(wèn)題考慮進(jìn)去。
所以，我們預(yù)測(cè)：在未來(lái)3年之內(nèi)，激光切割機(jī)上料的方式，主流還是用真空吸盤(pán)吸住板材上料的方式，因?yàn)檫@樣投資成本低，而且可以1人實(shí)現(xiàn)安全上料。筆者在與用戶溝通激光上料的問(wèn)題時(shí)，發(fā)現(xiàn)有大部分用戶對(duì)吸盤(pán)上料的實(shí)用性、安全性不了解、有疑慮。在此，簡(jiǎn)單解析一下真空吸盤(pán)的原理和注意事項(xiàng)，希望更多鈑金用戶能了解這方面的知識(shí)。
真空吸盤(pán)的壓力原理
真空吸盤(pán)是靠真空壓力來(lái)吸住并抓取板材的。板材表面比較平整，吸盤(pán)唇邊比較軟比較薄，可以跟板材貼住。真空泵抽真空，吸盤(pán)內(nèi)腔也就產(chǎn)生真空，形成真空負(fù)壓。真空吸盤(pán)的吸力與壓強(qiáng)(真空度、吸盤(pán)內(nèi)外的氣壓差)及吸盤(pán)的面積成正比，即真空度越高，吸力越大;吸盤(pán)尺寸越大，吸力越大。
動(dòng)態(tài)下的吸力安全性
根據(jù)國(guó)外專(zhuān)業(yè)真空公司測(cè)試的數(shù)據(jù)，使用常規(guī)電葫蘆產(chǎn)生的加速度，真空壓力的安全系數(shù)要求是2倍。為確保安全，我公司在配置吸盤(pán)、設(shè)置安全真空壓力時(shí)，是在60%真空度的條件下，計(jì)算吸盤(pán)的理論吸力，再除以2，得出需要的安全吸力。
吸盤(pán)與板材狀況對(duì)實(shí)際吸力的影響
理論的安全吸力，是指當(dāng)吸盤(pán)未老化硬化、吸盤(pán)未破損開(kāi)裂、吸盤(pán)表面干凈、板材表面質(zhì)量比較好的條件下。吸盤(pán)的唇邊與板材表面貼合得比較好，漏氣少，真空度才能達(dá)到60%以上。所以，為了確保安全使用真空吸盤(pán)系統(tǒng)上料，請(qǐng)一定注意：
⑴一定要定期清潔吸盤(pán)唇面(與板材貼合的那面)，定期檢查吸盤(pán)是否有劃傷、開(kāi)裂、老化的情況。如果有需立即更換新的吸盤(pán)。實(shí)際上很多企業(yè)正在用的吸盤(pán)都不安全，有安全隱患。
⑵板材表面生銹嚴(yán)重、很不平整時(shí)，要放大安全系數(shù)，否則可能吸不牢。針對(duì)這種情況，我公司創(chuàng)新應(yīng)用了快速掛鉤系統(tǒng)，4套對(duì)稱(chēng)集成在橫梁的兩端，應(yīng)用在兩種情況：①上料過(guò)程中突然停電，使用金剛鉤，板材不會(huì)掉下來(lái)，待來(lái)電時(shí)再上料;②板材生銹或者厚度**過(guò)10mm上料時(shí)，先用吸盤(pán)提升一點(diǎn)，再套上金剛鉤，確保安全，萬(wàn)無(wú)一失。
真空動(dòng)力源對(duì)真空壓力的影響
真空吸盤(pán)上料，是人工輔助方式上料，需要確保人員安全。真空發(fā)生器的真空度，比真空泵低，所以通常使用真空泵做真空壓力源，較安全。專(zhuān)業(yè)上料系統(tǒng)公司，不使用真空發(fā)生器，還有一個(gè)因素是因?yàn)閷?duì)高壓氣體有要求，有些工廠氣源不足或者不穩(wěn)定，而且氣管排布也不方便。
真空泵也有兩種，一種是用三/兩相電的，需要從車(chē)間電箱接電進(jìn)真空吸盤(pán)系統(tǒng)的控制電箱。如果客戶現(xiàn)場(chǎng)行車(chē)太高，接電不方便，就使用隔膜泵，用12v電瓶供電即可，定時(shí)給電瓶充電。
根據(jù)以上實(shí)際情況，我們可以總結(jié)出以下幾個(gè)結(jié)論：①真空吸盤(pán)方式給激光切割上料，是安全的，只要正確選擇配置、正確使用;②板材晃動(dòng)越小，越安全，請(qǐng)選擇減少晃動(dòng)的真空機(jī)械手;③板材表面質(zhì)量越差，越吸不牢，請(qǐng)選擇安全配置高的真空機(jī)械手;④吸盤(pán)開(kāi)裂或者唇面太臟，也吸不牢，請(qǐng)注意檢查。⑤真空動(dòng)力源的真空度，是決定真空壓力的重要因素，真空泵產(chǎn)生真空的方式較安全。
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