浅析真空吸盘上料的安全性
2022/9/5
现在，大部分激光切割的薄板上料，还是以人工抬板为主，长3m、宽1.5m、厚3mm的板材，至少要3个人才能抬上去。近几年人工辅助上料机构开始得到推广，一般采用起重机构+电葫芦+真空吸盘系统来实现上料。从成本方面核算，一套人工辅助上料机构的成本，根据车间现场、板材尺寸的不同，投资大约在2～5万之间，只需一个人工即可完成上料。而一个普工的成本每月4000元左右，如果多2人抬板，每月的开支就多8000元，一套人工辅助上料机构的成本就在3～6个月收回。何况，还没把人工抬板容易受伤的风险成本、机器效率降低的问题考虑进去。
所以，我们预测：在未来3年之内，激光切割机上料的方式，主流还是用真空吸盘吸住板材上料的方式，因为这样投资成本低，而且可以1人实现安全上料。笔者在与用户沟通激光上料的问题时，发现有大部分用户对吸盘上料的实用性、安全性不了解、有疑虑。在此，简单解析一下真空吸盘的原理和注意事项，希望更多钣金用户能了解这方面的知识。
真空吸盘的压力原理
真空吸盘是靠真空压力来吸住并抓取板材的。板材表面比较平整，吸盘唇边比较软比较薄，可以跟板材贴住。真空泵抽真空，吸盘内腔也就产生真空，形成真空负压。真空吸盘的吸力与压强(真空度、吸盘内外的气压差)及吸盘的面积成正比，即真空度越高，吸力越大;吸盘尺寸越大，吸力越大。
动态下的吸力安全性
根据国外专业真空公司测试的数据，使用常规电葫芦产生的加速度，真空压力的安全系数要求是2倍。为确保安全，我公司在配置吸盘、设置安全真空压力时，是在60真空度的条件下，计算吸盘的理论吸力，再除以2，得出需要的安全吸力。
吸盘与板材状况对实际吸力的影响
理论的安全吸力，是指当吸盘未老化硬化、吸盘未破损开裂、吸盘表面干净、板材表面质量比较好的条件下。吸盘的唇边与板材表面贴合得比较好，漏气少，真空度才能达到60以上。所以，为了确保安全使用真空吸盘系统上料，请一定注意：
⑴一定要定期清洁吸盘唇面(与板材贴合的那面)，定期检查吸盘是否有划伤、开裂、老化的情况。如果有需立即更换新的吸盘。实际上很多企业正在用的吸盘都不安全，有安全隐患。
⑵板材表面生锈严重、很不平整时，要放大安全系数，否则可能吸不牢。针对这种情况，我公司创新应用了快速挂钩系统，4套对称集成在横梁的两端，应用在两种情况：①上料过程中突然停电，使用金刚钩，板材不会掉下来，待来电时再上料;②板材生锈或者厚度超过10mm上料时，先用吸盘提升一点，再套上金刚钩，确保安全，万无一失。
真空动力源对真空压力的影响
真空吸盘上料，是人工辅助方式上料，需要确保人员安全。真空发生器的真空度，比真空泵低，所以通常使用真空泵做真空压力源。专业上料系统公司，不使用真空发生器，还有一个因素是因为对高压气体有要求，有些工厂气源不足或者不稳定，而且气管排布也不方便。
真空泵也有两种，一种是用三/两相电的，需要从车间电箱接电进真空吸盘系统的控制电箱。如果客户现场行车太高，接电不方便，就使用隔膜泵，用12V电瓶供电即可，定时给电瓶充电。
所以，我们预测：在未来3年之内，激光切割机上料的方式，主流还是用真空吸盘吸住板材上料的方式，因为这样投资成本低，而且可以1人实现安全上料。笔者在与用户沟通激光上料的问题时，发现有大部分用户对吸盘上料的实用性、安全性不了解、有疑虑。在此，简单解析一下真空吸盘的原理和注意事项，希望更多钣金用户能了解这方面的知识。
真空吸盘的压力原理
真空吸盘是靠真空压力来吸住并抓取板材的。板材表面比较平整，吸盘唇边比较软比较薄，可以跟板材贴住。真空泵抽真空，吸盘内腔也就产生真空，形成真空负压。真空吸盘的吸力与压强(真空度、吸盘内外的气压差)及吸盘的面积成正比，即真空度越高，吸力越大;吸盘尺寸越大，吸力越大。
动态下的吸力安全性
根据国外专业真空公司测试的数据，使用常规电葫芦产生的加速度，真空压力的安全系数要求是2倍。为确保安全，我公司在配置吸盘、设置安全真空压力时，是在60真空度的条件下，计算吸盘的理论吸力，再除以2，得出需要的安全吸力。
吸盘与板材状况对实际吸力的影响
理论的安全吸力，是指当吸盘未老化硬化、吸盘未破损开裂、吸盘表面干净、板材表面质量比较好的条件下。吸盘的唇边与板材表面贴合得比较好，漏气少，真空度才能达到60以上。所以，为了确保安全使用真空吸盘系统上料，请一定注意：
⑴一定要定期清洁吸盘唇面(与板材贴合的那面)，定期检查吸盘是否有划伤、开裂、老化的情况。如果有需立即更换新的吸盘。实际上很多企业正在用的吸盘都不安全，有安全隐患。
⑵板材表面生锈严重、很不平整时，要放大安全系数，否则可能吸不牢。针对这种情况，我公司创新应用了快速挂钩系统，4套对称集成在横梁的两端，应用在两种情况：①上料过程中突然停电，使用金刚钩，板材不会掉下来，待来电时再上料;②板材生锈或者厚度超过10mm上料时，先用吸盘提升一点，再套上金刚钩，确保安全，万无一失。
真空动力源对真空压力的影响
真空吸盘上料，是人工辅助方式上料，需要确保人员安全。真空发生器的真空度，比真空泵低，所以通常使用真空泵做真空压力源。专业上料系统公司，不使用真空发生器，还有一个因素是因为对高压气体有要求，有些工厂气源不足或者不稳定，而且气管排布也不方便。
真空泵也有两种，一种是用三/两相电的，需要从车间电箱接电进真空吸盘系统的控制电箱。如果客户现场行车太高，接电不方便，就使用隔膜泵，用12V电瓶供电即可，定时给电瓶充电。
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