Вакуумные захваты Festo VAS и VASB: различия серий и области применения
Вакуумные захваты применяют там, где деталь необходимо поднять, удержать, переместить или изменить ее положение без механического зажима. Контакт с изделием происходит через присоску: после удаления воздуха из пространства между ней и поверхностью возникает перепад давления, за счет которого формируется удерживающее усилие. Такой принцип востребован в автоматизированных линиях, загрузочных устройствах, роботизированных комплексах, упаковочном оборудовании и других системах перемещения. В линейке Festo для подобных задач представлены вакуумные присоски с присоединительным элементом серий VAS и VASB. Обе серии работают по одному физическому принципу и имеют сходный набор типоразмеров и материалов, однако отличаются конструкцией рабочей части.
Особенности вакуумных захватов Festo VAS и VASB
Вакуумные захваты Festo VAS и VASB — это присоски, которые используются в составе вакуумных систем для захвата, удержания и перемещения деталей за счет разрежения воздуха между рабочей поверхностью присоски и изделием. Такие элементы применяют в роботизированных комплексах, упаковочном оборудовании, загрузочных устройствах и других автоматизированных системах. Представленные серии выпускаются в нескольких типоразмерах и вариантах исполнения, что позволяет подбирать их под размеры, форму и массу перемещаемой детали. Присоски оснащаются резьбовым присоединением и могут устанавливаться в различных положениях в составе вакуумной системы.
Материалы захватов
Для VAS и VASB используются полиуретан PUR, нитрильный каучук NBR и силикон SI. Выбранный материал влияет на износостойкость, допустимую температуру и особенности контакта с изделием.
— Полиуретан PUR рассчитан на длительную эксплуатацию и благодаря мягкости позволяет бережно контактировать с поверхностью заготовки. Для исполнений VASB-PUR-B документация указывает рабочую температуру окружающей среды от −20 до +60 °C.
— Нитрильный каучук NBR Festo позиционирует как универсальный материал. К таким исполнениям относится, например, вакуумный захват Festo VAS-30-1/8-NBR. Для соответствующих моделей диапазон температуры обычно составляет от −20 до +80 °C. Кроме стандартных версий существуют варианты F1A, предназначенные для производств литий-ионных аккумуляторов с пониженным содержанием меди, цинка и никеля в используемых материалах. Такие решения доступны не для всей размерной линейки, поэтому соответствие конкретного артикула требованиям аккумуляторного производства необходимо проверять по техническим данным.
— Силикон SI отличается значительно более широким температурным диапазоном. Пример такого исполнения — вакуумный захват Festo VASB-100-1/4-SI-B. Для ряда моделей VAS и VASB документация приводит значения от −40 до +200 °C. Festo также указывает возможность применения силиконовых вариантов в пищевой отрасли с учетом дополнительной информации о материалах. Поэтому SI используют там, где обычные эластомеры не соответствуют температурным или санитарным требованиям процесса.
Материал нельзя выбирать отдельно от конструкции и размеров. Например, два изделия одинакового диаметра, но из разных эластомеров могут различаться по удерживающему усилию и поведению при контакте. Чем выше требования к стабильности технологического процесса, тем важнее учитывать не только размер присоски, но и фактические параметры конкретного исполнения.
Чем отличаются Festo VAS и VASB
VAS и VASB имеют ряд общих характеристик, однако отличаются исполнением рабочей части и связанными с этим параметрами. Основные различия приведены в таблице ниже.
| Параметр | Festo VAS | Festo VASB |
|---|---|---|
| Тип | Вакуумная присоска с присоединительным элементом | Вакуумная присоска с присоединительным элементом и сильфоном |
| Форма | Круглая, плоская | Круглая, сильфонная |
| Конструкция рабочей части | Плоское исполнение | Сильфон с 1,5 гофрами |
| Компенсация высоты | Предусмотрена, величина зависит от типоразмера | Предусмотрена, величина зависит от типоразмера |
| Внутренний объем | Зависит от диаметра и исполнения | Зависит от диаметра и исполнения |
| Монтаж | Через вакуумный порт | Через вакуумный порт |
| Монтажное положение | Произвольное | Произвольное |
| Подключение вакуума | Резьбовое | Резьбовое |
| Материалы | В зависимости от исполнения: PUR, NBR, силикон | В зависимости от исполнения: PUR, NBR, силикон |
Главное конструктивное отличие состоит в том, что VAS выполнена в плоской форме, а VASB имеет сильфон с 1,5 гофрами. Поэтому при выборе между сериями прежде всего учитывают характер поверхности и необходимость компенсации положения детали.
Области применения вакуумных захватов Festo VAS и VASB
Вакуумные присоски Festo VAS и VASB применяются в автоматизированных системах для работы с изделиями разной формы, размера и материала. Выбор исполнения зависит прежде всего от геометрии контактной поверхности, положения объекта и условий технологического процесса.
| Область | Описание | Задачи | Предпочтительное исполнение |
|---|---|---|---|
| Листовые материалы | Ровные металлические, стеклянные и пластиковые заготовки со стабильной геометрией и достаточной площадью контакта | Подача листов, загрузка оборудования, укладка и позиционирование | VAS |
| Упаковка и тара | Коробки, контейнеры, крышки и формованные изделия, поверхность которых может иметь небольшую кривизну | Захват упаковки, сортировка, передача между участками линии | VASB |
| Детали с перепадом высоты | Изделия, положение которых относительно рабочего органа может изменяться из-за особенностей подачи или основания | Компенсация отклонений при захвате, удержание объектов на разном уровне | VASB |
| Роботизированные системы | Автоматические комплексы, в которых рабочий орган совершает повторяющиеся движения между несколькими позициями | Операции pick-and-place, загрузка станков, перекладка между транспортерами, паллетирование | VAS / VASB |
| Небольшие компоненты | Компактные изделия с ограниченной зоной для контакта рабочего элемента | Комплектование, сборка, сортировка и точное позиционирование | VAS |
| Крупногабаритные изделия | Детали большой площади, для которых может потребоваться несколько точек вакуумирования | Подъем, перенос, удержание и распределение нагрузки при транспортировке | VAS / VASB |
| Высокотемпературные процессы | Условия, в которых материал рабочей части должен сохранять свойства при повышенной температуре | Манипулирование нагретыми изделиями и выполнение технологических операций в соответствующей среде | VAS / VASB |
| Производство аккумуляторов | Технологические процессы с особыми требованиями к применяемым материалам | Автоматизированное перемещение и позиционирование компонентов | VAS / VASB |
Область использования сама по себе не определяет конкретный тип: в одной производственной линии могут применяться оба варианта.
Как выбрать между вакуумными захватами Festo VAS и VASB
Подбор стоит начинать не с диаметра и даже не с удерживающего усилия, а с анализа самой детали. Важно определить, сможет ли присоска стабильно герметизироваться на поверхности во всех допустимых положениях изделия.
1. Оценить форму и положение поверхности. Если контактная зона ровная, гладкая и находится на предсказуемой высоте, конструктивно проще использовать плоскую VAS. При наличии кривизны, небольшого наклона или перепадов по высоте предпочтительнее VASB: сильфон способен сжиматься и компенсировать отклонения положения детали.
2. Определить необходимое удерживающее усилие. В упрощенном виде сила вакуумного захвата рассчитывается по формуле: F = Δp × A, где F — теоретическое удерживающее усилие, Δp — разность между атмосферным давлением и давлением внутри присоски, A — эффективная площадь всасывания. С увеличением рабочего диаметра возрастает площадь контакта и возможная сила удержания. При расчете необходимо учитывать массу изделия, ускорение, вибрацию, смещение центра тяжести и направление нагрузки.
3. Заложить запас по нагрузке. Паспортное удерживающее усилие нельзя напрямую приравнивать к допустимому весу детали. В реальной системе возникают динамические нагрузки и возможны утечки воздуха. Для крупных изделий нередко используют несколько присосок, что позволяет распределить нагрузку и снизить риск поворота или прогиба заготовки.
4. Проверить доступную площадь контакта. Кромка присоски должна полностью располагаться на подходящем участке поверхности. Отверстия, ребра жесткости, швы, выступы и выраженная шероховатость могут нарушить герметичность и вызвать подсос воздуха. Поэтому увеличение диаметра не всегда приводит к более надежному захвату.
5. Учесть свойства материала изделия. На гладком стекле, металле или плотном пластике потери воздуха после формирования уплотнения обычно невелики. Пористые материалы могут пропускать воздух через свою структуру, поэтому вакуумная система должна компенсировать постоянные утечки. В этом случае особенно важна производительность генератора.
6. Оценить скорость рабочего цикла. Чем быстрее оборудование должно захватывать и отпускать деталь, тем меньше времени остается на создание требуемого разрежения. VASB имеет больший внутренний объем по сравнению с плоской VAS сопоставимого размера, поэтому при высокоскоростной работе необходимо учитывать производительность источника вакуума, длину магистрали и внутренний диаметр трубопроводов.
7. Подобрать материал рабочей части. Для универсальных условий применяют NBR, полиуретан PUR подходит для задач, где важны износостойкость и мягкий контакт, а силикон SI используют при повышенных температурах и специальных требованиях к материалу. При выборе также учитывают рабочую среду, загрязнения и вероятность появления следов на поверхности изделия.
8. Проверить совместимость с конструкцией системы. На заключительном этапе сопоставляют типоразмер, внутренний объем, присоединительную резьбу, положение вакуумного подключения и параметры генератора с конструкцией захватного устройства.
Если деталь плоская, ее положение хорошо повторяется и значительная осевая компенсация не требуется, обычно выбирают VAS. Для изделий с кривизной, наклоном или изменяющимся положением по высоте целесообразнее рассматривать VASB.
Заключение
Festo VAS и VASB предназначены для разных условий контакта с изделием. Плоские VAS подходят для поверхностей со стабильной геометрией, а сильфонные VASB позволяют компенсировать кривизну, наклон и перепады высоты. При выборе учитывают форму и герметичность поверхности, массу детали, требуемое удерживающее усилие, скорость рабочего цикла и условия эксплуатации. В компании «Синергия-Ресурс» можно купить вакуумные присоски Festo серий VAS и VASB для промышленного оборудования и систем автоматизации. Специалисты помогут подобрать подходящее исполнение с учетом типа поверхности, размеров детали, материала присоски, требуемой компенсации по высоте и параметров вакуумной системы.