Vacuüm Zuignap

Een vacuümzuignap is een apparaat dat in een vacuümsysteem wordt gebruikt om voorwerpen vast te pakken en te verplaatsen voor pick-and-place-toepassingen. Deze apparaten werken samen met een vacuümgenerator om voorwerpen op te tillen. Ze zijn meestal gemaakt van siliconen, polyurethaan (PUR), chloropreen (CR) of nitril (NBR) en zijn verkrijgbaar in verschillende maten en ontwerpen met verschillende houdcapaciteiten.

Inhoudsopgave

• Werking
• Soorten vacuümzuignappen
• Extra componenten
• Selectiecriteria
• De diameter van de zuignap berekenen
• Toepassingen

Bekijk hier onze selectie vacuümzuignappen!

Werking

Vacuümzuignappen werken als een grijper in handmatige of automatische verwerkingstoepassingen en maken gebruik van verschildruk om te werken. Het bestaat uit twee delen: de zuignap en het verbindingselement. De zuignap is het onderdeel dat in direct contact komt met het werkstuk. Wanneer de atmosferische druk die tegen de zuignap werkt groter wordt dan de druk tussen de zuignap en het werkstuk, wordt de vacuümzuignap tegen het werkstuk bevestigd. Om dit drukverschil te bereiken, wordt de zuignap aan de vacuümgenerator bevestigd. Deze vacuümgenerator helpt bij het afzuigen van de lucht tussen het oppervlak van de zuignap en het werkstuk. De zuignap in contact met het oppervlak van het werkstuk laat geen lucht toe van welke kant dan ook, wat helpt bij het creëren van het vacuüm.

Naarmate het verschil tussen de druk in de beker en de atmosferische druk toeneemt, neemt ook de houdkracht van de zuignap toe. De vacuümzuignapkracht kan worden berekend met de volgende formule:

Waar:

• F = houdkracht
• ∆P = verschil tussen atmosferische druk en druk in de zuignap
• A = effectief aanzuigoppervlak

De bovenstaande formule laat ook zien dat de houdkracht evenredig is met het effectieve aanzuigoppervlak. Hoe groter het zuigoppervlak, hoe groter de houdkracht.

Soorten vacuümzuignappen

Afhankelijk van het type vacuümzuignap zijn over het algemeen de volgende soorten vacuümzuignappen verkrijgbaar:

Vlakke vacuümzuignappen

Voor werkstukken met een vlak of licht gebogen oppervlak hebben vlakke zuignappen de voorkeur. Ze worden aanbevolen voor universeel gebruik en bieden een goede stabiliteit dankzij de platte vorm. De platte vorm maakt hem geschikt als vacuümzuignap voor glas, metaal en karton. Ze zijn ook geschikt voor het hanteren van zware metalen voorwerpen.

Ovale vacuümzuignappen

Ze hebben de voorkeur voor het hanteren van smalle en langwerpige oppervlakken en werkstukken (bijv. lange metalen platen). Ze kunnen balgen of vlakke oppervlakken hebben en worden over het algemeen gebruikt wanneer een maximale houdkracht vereist is.

Balg vacuüm zuignappen

Balgzuignappen worden gebruikt voor werkstukken met ongelijke oppervlakken of verschillende hoogtes. Deze zuignappen zijn geschikt voor het hanteren van kwetsbare werkstukken zoals elektronische onderdelen, spuitgietonderdelen, enz. De zuignappen met meerdere balgen zijn geschikt voor het hanteren van verpakte voedingsmiddelen en in krimpfolie verpakte producten.

Lip-eigenschap

De lip in de platte vacuümzuignap voorkomt lekkage en zorgt voor een betrouwbare afdichting op zowel gladde als enigszins ruwe oppervlakken. Ze zijn ook verkrijgbaar met dubbele veiligheidslip, ultradunne lip en robuuste lip. De vacuümfunctie met dubbele veiligheidslip voorkomt scheiding in geval van lekkage via de buitenlip.

Ondersteunende ribben

De steunribben voor platte vacuümzuignappen helpen om de houdkracht en stabiliteit van de zuignappen te vergroten.

Extra componenten

De hieronder besproken onderdelen zijn essentieel voor de prestaties van vacuümzuignappen.

• Vacuümgeneratoren: De vacuümgenerator helpt de vacuümzuignappen door het vereiste vacuüm te leveren. De vacuümgenerator werkt elektrisch of pneumatisch. Pneumatische generatoren helpen bij het bereiken van korte en snelle cyclustijden. Deze generatoren kunnen rechtstreeks in het systeem worden geïntegreerd dankzij hun lichte en compacte ontwerp. Elektrische generatoren worden gebruikt wanneer een hoge afzuigcapaciteit vereist is of wanneer er geen perslucht beschikbaar is.
• Perslucht: De vacuümgenerator gebruikt perslucht om een vacuüm te genereren.
• Slangen: De speciale vacuümslangen worden gebruikt met de vacuümzuignappen om de grootte van de zuignappen en het vereiste debiet aan te passen.
• Beslag: Hulpstukken zoals uitwerpers, geluiddempers, vacuümfilters en vacuümregelaars worden over het algemeen met vacuümzuignappen meegeleverd om de prestaties te verbeteren.
• Ventielen: Kleppen zoals kogelkleppen of magneetkleppen ondersteunen de vacuümzuignappen door het vacuüm en de persluchtstroom te regelen.

Selectiecriteria

De volgende selectiecriteria moeten in overweging worden genomen bij het selecteren van de vacuümzuignap voor uw toepassing.

1. Houdkracht: De houdkracht van de vacuümzuignap mag nooit groter zijn dan de theoretische houdkracht. De theoretische houdkracht wordt berekend als: F = ∆P x A zoals hierboven vermeld.
2. Veiligheidsfactor: Afhankelijk van de toestand van het oppervlak van het werkstuk moet de veiligheidsfactor worden aangepast aan de houdkracht. Voor glad of dicht werkstukoppervlak moet een veiligheidsfactor van 1,5 worden aangehouden en voor poreus, ruw, heterogeen of geolied oppervlak een veiligheidsfactor van 2,0 of meer.
3. Materiaal: De vacuümzuignappen zijn gemaakt van een breed scala aan materialen. Gangbare materialen zijn siliconen, NBR, PUR en CR. De keuze van het materiaal hangt af van de toepassing. Sommige materialen kunnen worden gebruikt voor gladde of oneffen oppervlakken van hout, glas en kunststof, andere voor kwetsbare toepassingen zoals elektronica of verpakking.
4. Surface: Het oppervlak van het werkstuk maakt een bepaald type vacuümzuignap en het materiaal van de zuignap geschikter dan andere. Een vlakke vacuümzuignap is geschikt voor vlakke en licht gebogen oppervlakken, terwijl balgzuignappen geschikt zijn voor oneffen oppervlakken.
5. Wrijvingscoëfficiënt: De wrijvingscoëfficiënt geeft informatie over hoe goed de zuignap het oppervlak van het werkstuk kan vastgrijpen en afdichten. Het toont de relatie tussen de wrijvingskracht en de normaalkracht. Verschillende fabrikanten gebruiken de volgende algemeen gebruikte waarden van de wrijvingscoëfficiënt voor verschillende soorten werkstukoppervlakken:
   • Olieachtig oppervlak = 0,1
   • Vochtig of nat oppervlak = 0,2 - 0,4
   • Ruw oppervlak = 0,6
   • Glas, steen en droog plastic = 0,5
   • Hout en metaal = 0,5
   • Sandpaper = 1.1
   • Het oppervlak van het werkstuk, het type en het materiaal van de zuignap beïnvloeden de wrijvingseigenschappen. Daarom is het beter om deze wrijvingscoëfficiënt te bepalen door uitgebreide tests in de bedrijfsomgeving.

Diameter vacuümzuignap

De houdkracht is recht evenredig met de effectieve diameter van de zuignap. Om de diameter te bepalen, moet je weten hoe het werkstuk wordt opgetild. Raadpleeg het volgende gedeelte om de diameter te bepalen:

Horizontale zuignap die verticale kracht uitoefent om het werkstuk op te tillen:

Gebruik deze formule om de houdkracht te berekenen:

De bijbehorende diameter kan worden berekend als:

Waar:

• F: Houdkracht
• m: Gewicht van het werkstuk (kg)
• g: Versnelling door zwaartekracht
• a: Versnelling van het systeem
• S: Veiligheidsfactor
• d: Effectieve diameter
• P₀: Vacuüm (bar)
• n: Aantal zuignappen

Bij een horizontale zuignap moet het werkstuk horizontaal (naar de zijkant) worden verplaatst:

Gebruik deze formule om de houdkracht te berekenen:

De bijbehorende diameter kan worden berekend als:

Waar:

• F: Houdkracht
• m: Gewicht van het werkstuk (kg)
• g: Versnelling door zwaartekracht
• a: Versnelling van het systeem
• S: Veiligheidsfactor
• µ: Wrijvingscoëfficiënt
• d: Effectieve diameter
• P₀: Vacuüm (bar)
• n: Aantal zuignappen

Bij een verticale zuignap wordt verticale kracht op het werkstuk uitgeoefend:

Gebruik deze formule om de houdkracht te berekenen:

De bijbehorende diameter kan worden berekend als:

Waar:

• F: Houdkracht
• m: Gewicht van het werkstuk (kg)
• g: Versnelling door zwaartekracht
• a: Versnelling van het systeem
• S: Veiligheidsfactor
• µ: Wrijvingscoëfficiënt
• d: Effectieve diameter
• P0: Vacuüm (bar)
• n: Aantal zuignappen

Toepassingen

De vacuümzuignappen worden meestal gebruikt in de volgende soorten toepassingen:

• Gebruikt in de productie- en auto-industrie als heffende vacuümzuignappen om plaatmetalen, spuitgegoten onderdelen en carrosseriepanelen te hanteren.
• Gebruikt als hefzuigers voor ruiten, vloertegels, autoruiten, enz.
• Gebruikt in de verpakkingsindustrie om kartonnen dozen, plastic folie enz. te hanteren.
• Gebruikt in de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie.

Lees meer over de verschillende toepassingen van vacuümcomponenten in ons artikel over vacuümkogelkleppen.

Bekijk hier onze selectie vacuümzuignappen!