Вакуумные захватные устройства промышленных роботов.
Вакуумные захватные устройства являются наиболее часто употребляемыми для удержания объектов манипулирования. Вакуумные захватные устройства нашли применение для удержания изделий из дерева, стекла, пластиков, а также для металлических изделий фасонной формы, когда невозможно применить механические захватные устройства.
Основные достоинства вакуумных захватных устройств:· Простота реализации
· Сравнительно низкая цена
· Универсальность
· Высокая экология.
Основной принцип, на котором работает вакуумные захватные устройства – разность давлений (между атмосферным и давлением внутри полости колокола). Давление внутри колокола – вакуум. Вакуум внутри колокола составляет примерно 50℅ атмосферного.
Pa=1атм. = 100кПа
Давление внутри колокола
Pв = 0,5Pа = 50 кПа
Материал колокола – техническая резина, иногда полиуретана.
b – Ширина бурта.
Определение силы удержания
Статический подход.
– площадь внутренней «присоски».
- коэффициент утечек
Динамический подход.
Ориентация заготовки в пространстве может быть любой, однако, для простоты рассмотрим следующие частные случаи:
a) T=0; N=G+Pин
b) N=G; T = Pин
c) N=0; T= G+ Pин
d) N= Pин; T=G
– коэффициент трения.
Поскольку величина N должна быть увеличена на Pст (давление стыка), то:
– коэффициент снижения грузоподъемности.
- удельное давление на бурте, необходимое для создания герметизации в стыке
, она зависит от качества поверхности объекта манипулирования, чем поверхность чище, тем давление в стыке может быть меньше.
Для изделий с гладкими поверхностями 
Для изделий с грубыми поверхностями 
- площадь бурта
Из выше следующих рассуждений получаем
- коэффициент запаса
В большинстве случаев принимают 
Для комплексного проектирования вакуумного захватного устройства, кроме вышеперечисленных, специализированных расчетов, необходимо выполнить практически те же прочностные расчеты, что и для механических захватных устройств. Также необходимо произвести проверочный расчет на допустимую массу заготовки:
n – количество «присосок»
d – внутренний диаметр «присоски»
– ускорение вертикального подъема
– ускорение горизонтального перемещения
– параметры вращательного движения