搬運(yùn)鋼板的起重吸盤概述

1、搬運(yùn)鋼板的起重吸盤概述 作者：上海優(yōu)樂博特自動化 鄭義筠在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中關(guān)于鋼板的加工應(yīng)用越來越廣泛，為了滿足鋼板加工在預(yù)處理、下料、切割、焊接等工序過程中的搬運(yùn)吊裝要求，出現(xiàn)了專用起重吸盤。此類產(chǎn)品根據(jù)磁力和空氣壓力差吸取重物原理不同大致可分為磁力起重吸盤和真空起重吸盤兩種。一真空起重吸盤、磁力起重吸盤與機(jī)械搬運(yùn)的比較表比較項(xiàng)目 搬運(yùn)方式機(jī)械式 磁力式真空式對搬運(yùn)物的限制沒有特殊限制只限磁性金屬只限可吸物件掛繩、吸取所需時(shí)間 數(shù)分 5-6秒1秒摘下所需時(shí)間 數(shù)分 1-2秒1秒所需人數(shù) 2-8 1-21-2損傷、變形 有有無自身重力 各種重輕電源、電機(jī)停止時(shí)沒有掉下來的危險(xiǎn)用電池組保持電力

2、數(shù)十分鐘保持吸取力維護(hù) 復(fù)雜 復(fù)雜簡單二真空起重吸盤、磁力起重吸盤原理概述及應(yīng)用A磁力起重吸盤磁力起重吸盤根據(jù)工作原理可分為電磁式和永磁式兩種。電磁吸盤：由盤形鋼殼和殼內(nèi)的激磁線圈組成(圖1)，用以吸取導(dǎo)磁性物料，又稱起重電磁鐵，通常掛在起重機(jī)吊鉤上使用，其電纜隨吊鉤一起升降。電磁式靠線圈通直流電激磁吸料，斷電去磁卸料。為防止斷電時(shí)物料墜落，帶這種吸盤的起重機(jī)一般需要有備用電源。直流起重電磁鐵的額定電壓一般為220V，電磁鐵的工作狀況是重復(fù)短時(shí)工作制，其按通電持續(xù)率TD = 50%-75%，每個(gè)工作周期T=10min。對于銅和鋁質(zhì)的激磁線圈，溫度每上升1,所以電磁鐵的消耗功率有兩個(gè)不同值：冷態(tài)

3、功率和熱態(tài)功率，前者是指電磁繞組溫度為20時(shí)的功率；后者是指繞組處于熱穩(wěn)定狀態(tài)下的功率。1電磁鐵的起重量與被吊物品的形狀、尺寸、堆放狀態(tài)有關(guān)，電磁鐵的吸力可用麥克斯威爾電磁吸力公式來計(jì)算： F= 1/5000²*B²*S式中 F=起重電磁力（kg） S=工作氣隙面積（cm²） B=工作氣隙磁密（Gs）2表征電磁鐵的技術(shù)性能指標(biāo)主要是吸重比、耗能比 吸重比：K1=起重量/自重 耗能比：K2=起重量/自重（kg/kw） 圖 1 3起重電磁鐵系統(tǒng)構(gòu)成 一般吊運(yùn)鋼板的起重電磁鐵根據(jù)鋼板的長度、寬度、厚度等參數(shù)由多臺組合聯(lián)用，電源控制要求具有隔離降壓、整流、勵(lì)磁、逆磁等主要

4、功能，另外還有調(diào)磁、保磁、分組、分行列、遙控等其它功能。一套吊運(yùn)鋼板的起重電磁鐵大體由：電磁鐵組、主整流變壓器、充電變壓器、整流調(diào)磁柜、保磁柜、蓄電池組（18只）、操作開關(guān)、儀表箱、電磁掛梁、電纜卷筒和電纜連接器等組成。 4起重電磁鐵產(chǎn)品使用 目前在搬運(yùn)吊裝鋼板的生產(chǎn)過程中電磁鐵產(chǎn)品已廣泛使用，但因其系統(tǒng)構(gòu)成繁瑣，存在日常維護(hù)量大、耗能比大、材料成本高等缺點(diǎn)。尤其是組成保磁系統(tǒng)的重要部分：全自動充電機(jī)，它的基本設(shè)計(jì)的充電程式是“(預(yù)設(shè))恒流充電(到達(dá)均充穩(wěn)壓值)恒壓減流(自動判別轉(zhuǎn)為)浮充。但因和備用電源蓄電池組受安裝環(huán)境（主要安裝在起重機(jī)上：震動、搖晃、干擾信號多）、溫度等因素影響，又多采用

5、模擬電路實(shí)現(xiàn)，雖然號稱“全自動無人看守”但失控現(xiàn)象屢有發(fā)生。造成蓄電池組過放電、過充電和長期欠充滿、極板提前老化等，縮短了蓄電池的使用壽命。再加上保磁投入主回路多采用接觸器轉(zhuǎn)換，往往在需要停電保磁的情況下，出現(xiàn)轉(zhuǎn)換時(shí)間慢、無電可放或放電容量達(dá)不到負(fù)載要求等現(xiàn)象。存在重大安全隱患。 永磁吸盤：永磁式靠永磁體（如釹鐵硼或鍶鐵氧體合金磁鋼吸頭）吸料，通電消磁卸料，斷電時(shí)無物料墜落的危險(xiǎn)，但在消磁不干凈時(shí)易吸附鐵屑氧化皮，影響吸力。圓形電磁吸盤用得最多。吸取板材和條材時(shí)則多采用矩形電磁吸盤。吸盤底面大多呈平面形;也有呈凹弧形的，用以吸取桶和板卷等。吊運(yùn)長件物品時(shí)，可以使用幾個(gè)吸盤同時(shí)工作。 1 永磁吊

6、是利用磁通連續(xù)性原理及磁場疊加原理設(shè)計(jì)的。永磁吊的磁路設(shè)計(jì)成多個(gè)磁系，通過多個(gè)磁系的相對運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)工作磁極面上磁場強(qiáng)度的相加或相消，從而達(dá)到工作（圖2）和卸載（圖3）的目地。 永磁體軛鐵軛鐵 SNNSSNSNNSSN被 吸 物圖 2 吊 起 重 物軛鐵永磁體軛鐵NSSNNSSNNSSN被 吸 物 圖3 卸 下 重 物2設(shè)計(jì)和計(jì)算：主要確定：永磁材料和軛鐵材料、永磁體的工作點(diǎn)、永磁體尺寸的計(jì)算和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面。 3試驗(yàn)： 由于磁路中的磁通、磁動勢、磁阻等都是非集中參量，很難精確計(jì)算。同時(shí)，磁路中存在的漏磁因素及被吊工件作為永磁起重吊的重要組成部分，工件的材質(zhì)、表面形狀和粗糙度（實(shí)際上就是

7、影響永磁工作氣隙的大?。τ来诺醯钠鸬踔亓繋砗艽蟮牟淮_定性，因此要通過試驗(yàn)來修正計(jì)算和改進(jìn)設(shè)計(jì)。主要有永磁鐵的排列、永磁材料和軛鐵尺寸的優(yōu)化和吸力幾個(gè)方面。 4永磁吊產(chǎn)品使用 永磁起重器主要用于吊裝操作過程，用于移動鋼板，塊狀和圓柱 形的導(dǎo)磁材料的工件。操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊輕巧。但因?yàn)楸“宀荒苄纬珊芎玫拇判曰芈?，吊薄板的起重能力弱很多。如果永磁吊的工作面有鐵屑異物造成間隙，會使吸附力大大下降，用戶由于光線和繁忙等原因有時(shí)不知道間隙出了問題，從而出現(xiàn)吸吊中工件突然墜落的安全問題。另外自動永磁吊在實(shí)際使用時(shí)常常因工件斜置、操作不熟練、吊鉤下降不到位等因素造成兩邊磁極“不同步”的狀態(tài)，致使吸力可能突

8、然損失50%。永磁吊事關(guān)安全大計(jì)，磁場吸附力受時(shí)間、溫度、磁場擠壓等因素的影響會發(fā)生衰退現(xiàn)象，存在重大的安全隱患。B真空起重吸盤 真空吸盤：由真空裝置和各種橡膠（耐油橡膠、天然橡膠、硅橡膠、特殊化合物橡膠等）吸盤等組成，分有動力和無動力兩種。動力真空吸盤利用真空泵獲得真空，吸力較大，需要附有電纜或通氣軟管。無動力真空吸盤又稱自吸式真空吸盤，在提起吸盤時(shí)由吊鉤帶動活塞桿獲得真空，不需要動力源，具有結(jié)構(gòu)簡單、無噪聲等優(yōu)點(diǎn)。真空吸盤常用來吸取表面平整的物品，被吸的物料不受有無磁性的限制，鋼板、玻璃、塑料、水泥制品和木材等都可吸運(yùn)，并可從一疊板材上逐一取料，作業(yè)效率高。1 真空吸盤的技術(shù)參數(shù)吸力=S

9、P / 其中：S為吸盤面積，以cm²表示 P 為氣壓，以kg/cm²表示 為安全系數(shù)2 真空吸盤的安全參數(shù) 真空吸盤的理論吸力為產(chǎn)品樣本中所列吸力數(shù)值的3倍，計(jì)算條件如下： P = 0.75 kg/cm²,真空度為-750mbar時(shí)的值 = 3 ，吸盤水平吸持物體的安全系數(shù) 計(jì)算實(shí)例： 吸盤直徑ø60mm，其接觸面積為²,吸力計(jì)算如下： 吸力=28.26 * 0.75 / 3 = 該計(jì)算條件為： 真空度為-750mbar，等于/cm². 吸盤水平吸持物體 物體表面平整 3 真空吸盤的外觀 耐油橡膠和天然橡膠的吸盤為黑色（未經(jīng)人工老化的

10、天然橡膠吸盤為暗黃色），硅橡膠吸盤可供白色、透明或紅色，特殊化合物的吸盤有綠色、棕色、灰色、象牙色和藍(lán)色等。4 起重真空吸盤的系統(tǒng)構(gòu)成及應(yīng)用特點(diǎn) 搬運(yùn)吊裝鋼板的起重真空吸盤系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置：主梁與位置可調(diào)的橫梁、具有萬向鉸接與彈簧緩沖閥桿的真空吸盤、配備獨(dú)立的報(bào)警單元、高效的真空泵、整合的蓄能器及單向閥、直觀的真空壓力指示等。應(yīng)用特點(diǎn)：無損搬運(yùn)，以橡膠吸附，不會因夾、鉗、鉤而損傷工件；結(jié)構(gòu)合理，人性化設(shè)計(jì)的雙手操作手柄及可調(diào)整的吸盤及橫梁工位；操作簡單，單一操作人員即可完成全部搬運(yùn)操作；提前預(yù)警，配備有獨(dú)立的報(bào)警單元能夠在真空壓力不足時(shí)提前發(fā)出警報(bào)；高安全性，蓄能器及單向閥的結(jié)合應(yīng)用確保在突然斷電情況下，工件不會掉落；高適應(yīng)性，吸盤配備有萬向鉸接和彈簧緩沖閥桿裝置，確保了對不同表面工件的高適應(yīng)性；多適用性，吸盤位置可調(diào)，保證了一套吊具可以適用于多種尺寸的工件；多功能性，可完成水平搬運(yùn)和垂直搬運(yùn)，翻轉(zhuǎn)角度可在0-90度之間進(jìn)行無級調(diào)節(jié)； 5 搬運(yùn)吊裝鋼板用的起重真空吸盤系統(tǒng)具體分類 中型吸吊機(jī)適應(yīng)于搬運(yùn)各種板材類工件，最大負(fù)載2噸板材長度可達(dá)6m，寬度3m可以適用于400度的高溫板材可以實(shí)現(xiàn)板材的垂直90度搬運(yùn)可以實(shí)現(xiàn)板材的180度翻轉(zhuǎn)搬運(yùn)特別適用于不銹鋼板特別適用于切割機(jī)，剪板機(jī)等的上下料 圖示： 應(yīng)用實(shí)例： 激光