本文運用ANSYS Workbench 軟件分析出新型真空吸盤在壓力載荷下壓力與吸盤變形的關(guān)系曲線，通過拉伸實驗研究出新型真空吸盤在拉力載荷下吸附力與支撐球頭高度的關(guān)系。

支撐式真空吸盤的受壓分析

　　由于支撐式真空吸盤的中間帶有支撐桿，在工作時，工件會先給吸盤體施加壓力載荷，使其產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖冃危�直到工件接觸到支撐球頭（ 過程如圖2所示） 。當(dāng)工件接觸到支撐球頭以后，工件與新型真空吸盤的接觸變成了與支撐球頭的剛性接觸，由于支撐桿的剛性大，變形小，則工件的定位誤差非常小，真空吸盤的變形量如圖4 所示。

圖2 支撐式真空吸盤的受壓工作過程

圖3 風(fēng)琴吸盤的受壓工作過程

　　對于風(fēng)琴吸盤而言，在工作時，工件會一直向吸盤體施加壓力，直至工件碰到吸盤體的底部（如圖3所示），當(dāng)工件與吸盤的底部接觸后，由于吸盤體底部是橡膠材料，吸盤的變形比較大，風(fēng)琴吸盤的變形量如圖4 所示。

圖4 支撐式真空吸盤和風(fēng)琴吸盤的變形曲線

　　經(jīng)有限元分析得到圖4 所示曲線，由圖4 可得風(fēng)琴吸盤變形量大概是支撐式吸盤變形量的300 倍以上，由于工件的定位精度與吸盤變形量是呈正相關(guān)的關(guān)系，所以支撐式真空吸盤可以很好地提高工件的裝夾精度。

支撐式真空吸盤的拉伸分析

　　由于在吸盤的中間加入一個高度可調(diào)節(jié)的支撐球頭，支撐球頭的高度H 的大小( 見圖1) 將會影響吸盤的吸附能力。

圖1 支撐式真空吸盤的組成結(jié)構(gòu)圖

　　使用拉伸實驗機（如圖5 所示）測出支撐式真空吸盤的吸附力與支撐球頭高度的關(guān)系。

圖5 拉伸實驗機

　　下面是實驗條件：

　　吸附對象：裝有傳感器的光滑木制平板

　　真空吸盤直徑D( 見圖1)： Φ40 mm

　　真空發(fā)生器：ZH10DS - 06 - 01 - 08

　　氣源：實驗室空氣壓縮機

　　本文只列舉0.3 MPa 和0.5 MPa 壓力下吸盤的測試結(jié)果，如圖6 所示，從中可知當(dāng)支撐球頭高度小于臨界值時，支撐式吸盤的吸附力隨著支撐球頭高度的增大而增大，當(dāng)支撐式吸盤的支撐球頭高度大于臨界值時，吸附力大小不再隨著支撐球頭的高度增大而變化，此時支撐球頭與木制平板表面脫離接觸，則支撐式吸盤的定位精度降低。為了更好地發(fā)揮支撐式吸盤的定位精度和吸附能力，在實際使用時要盡可能使支撐球頭的高度在臨界值附近。

圖6 支撐式真空吸盤的吸附力曲線