Giác hút chân không
Năm 1868, giác hút chân không xuất hiện và làm thay đổi toàn bộ nền công nghiệp sản xuất hàng hoá thế giới. Kỹ thuật này đã giúp tự động hóa nhanh chóng quá trình sản xuất, đồng thời tiết kiệm sức lao động của con người. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết trong bài viết sau.
Giác hút chân không là gì?
Giác hút chân không là một bộ phận trong hệ thống máy móc công nghiệp. Công cụ này đảm nhiệm việc giữ, di chuyển các vật. Giác hút được ứng dụng nhiều trong công tác tự động hóa sản xuất, lắp ráp linh kiện điện tử, kính, nhựa… trong nhà máy.
Cấu tạo của giác hút chân không
Các thiết bị giác hút đã xuất hiện từ thế kỷ III – SCN trong lĩnh vực y học. Nhưng phải đến năm 1868, giác hút mới được ứng dụng vào nền công nghiệp sản xuất và mang thiết kế giống với loại giác hút chân không hiện nay chúng ta biết. Giác hút chân không gồm có 2 bộ phận: Chân giác hút và núm giác hút.
Chân giác hút chân không
Chân giác hút là bộ phận được nối trực tiếp với động cơ chuyển động, giúp nâng/hạ và di chuyển đồ vật trong dây truyền sản xuất. Chân giác hút có 4 chi tiết chính:
- Thân chính bằng thép hoặc hợp kim nhôm gắn với núm hút chân không.
- Đầu ren được gắn với tay gắp chuyển động trong dây chuyền sản xuất.
- Lò xo đệm giúp giảm lực tác động khi núm hút hút, nâng vật lên.
- Khớp nối kết nối với ống hút
Có nhiều loại chân giác hút khác nhau tùy kích thước, khối lượng vật cần nâng. Tuy nhiên, đa số các mẫu giác hút đều có kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ.
Núm giác hút chân không
Núm giác hút (núm hút) có tác dụng giữ chắc vật để chân giác hút di chuyển, nâng/hạ vật đến vị trí cần thiết. Khi mới xuất hiện, núm hút được làm bằng cao su tự nhiên. Nhưng về sau, núm hút được ưu tiên làm bằng các vật liệu bền bỉ, chịu nhiệt tốt, ít biến dạng hơn như silicon, nhựa PVC hoặc hợp chất Neoprene.
Về cấu tạo, núm hút gồm 2 chi tiết: đầu núm nối trực tiếp với chân giác hút và bộ phận đàn hồi. Núm hút chân được thiết kế theo nhiều hình dạng kích thước khác nhau để phù hợp với bề mặt vật cần di chuyển.
Nguyên lý hoạt động của giác hút chân không
Mọi vật thể trên trái đất đều bị ảnh hưởng bởi trọng lực, chịu áp lực của không khí bao quanh. Cụ thể, mọi vật thể và con người đều phải chống lại áp lực 101,3 Kpa từ bầu khí quyển. Khi ta ấn một núm hút lên bề mặt nào đó, không khí bên trong núm hút bị đẩy hết ra ngoài.
Từ đó triệt tiêu áp lực 101,3 Kpa ở mặt trong nút húm. Tạo một không gian chân không khiến áp suất không khí bên ngoài thấp hơn áp suất không khí bên trong núm hút, làm núm hút dính chặt vào bề mặt vật thể. Khi kéo núm hút ra, ta sẽ nghe thấy tiếng “bật”. Đó là hiện tượng không khí tràn vào lấp đầy không gian chân không mà nút hút từng tạo ra.
Nguyên lý khoa học của ứng dụng giác hút chân không
Theo giải thích đơn giản ở trên, trọng lực và ma sát chính là hai lực chính khiến giác hút chân không có thể hoạt động. Trọng lực kéo các phân tử không khí hướng về mút hút, tạo áp lực lên bên ngoài núm hút, đẩy nó xuống bề mặt vật thể. Trong khi đó, ma sát lại giữ cho núm hút không bị trượt khỏi về mặt vật thể.
Để tính lực sử dụng của núm hút, ta áp dụng công thức: F=AxP (F là lực, A là diện tích tiếp xúc hay kích thước bề mặt núm hút và P là áp suất). Đây là công thức quan trọng giúp các kỹ sư tính toán kích thước chính xác cho núm hút thực tế.
Nguyên lý hoạt động của ứng dụng giác hút chân không khí nén
Chân hút chân không sẽ bị treo lơ lửng ở các thiết bị nâng/hạ, cần trục, xe nâng hoặc được chế tạo thành một máy hút chân không đặc biệt. Sau đó, núm hút được lắp trực tiếp vào các chân hút chân không này. Núm hút có thể được sử dụng theo bộ hoặc riêng lẻ tuỳ theo kích thước bề mặt và yêu cầu di chuyển vật.
Sự hút dính của núm hút đã loại bỏ được các loại thiết kế tay gắp, cần cẩu thông thường. Việc di chuyển vật thể trong dây truyền sản xuất không chỉ đơn giản, dễ dàng hơn mà còn hạn chế được những hư hại không đáng có khi dịch chuyển vật thể.
Các loại giác hút chân không SMC
SMC Corporation là công ty TNHH hàng đầu thế giới về kỹ thuật điều khiển khí nén, hỗ trợ tự động hóa sản xuất. SMC có trụ sở tại Nhật Bản và hàng loạt các nhà máy, văn phòng đại diện trên toàn thế giới. Công ty này được thành lập từ năm 1959, chuyên môn phát triển hệ thống, thiết bị điều khiển như: van điều hướng, thiết bị truyền dẫn, thiết bị dẫn khí… Trong đó có các sản phẩm giác hút chân không khí nén. SMC đã phát triển nhiều dòng giác hút chân không khác nhau được phân loại theo hình dáng, ứng dụng hoặc tính năng sử dụng.
Giác hút chân không SMC ZP
- Giác hút chân không SMC ZP là dòng giác hút phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
- Hình dáng núm hút đa dạng: phẳng, phẳng có gân, dẹt mỏng, dẹt mỏng có gân, hình chuông.
- Đường kính núm hút: phi 2 – phi 50
Giác hút chân không SMC ZP2
Dòng ZP2 có nhiều loại giác hút chân không khác nhau.
- ZP2 Tấm/Ngắn/Vòi: Nhỏ gọn, tiết kiệm không gian. Đường kính núm hút: phi 0.8 – phi 15.
- ZP2 Tấm mỏng/Phẳng: Thường sử dụng cho bề mặt phẳng hoặc vinyl. Đường kính núm hút: phi 5 – phi 30.
- ZP2 Ống nghiêng: Sử dụng cho các chi tiết hình cầu, có bề mặt nghiêng. Đường kính núm hút: phi 2 – phi 46.
- ZP2 Tấm Oval: Sử dụng cho các sản phẩm hình chữ nhận. Kích thước núm hút: 3.5x7 – 8x30.
- ZP2 đệm bọt biển: Ứng dụng cho sản phẩm dễ bị hư hại. Đường kính núm hút: phi 4 – phi 15
Giác hút chân không SMC ZP3
- Đường kính núm hút: phi 1.5 – phi 6.
- Nhỏ gọn, tiết kiệm không gian.
- Chiều dài có thể điều chỉnh rút ngắn lại được.
Giác hút chân không SMC ZPT/ZPX
Giác hút chân không ZPT/ZPX có 2 loại chính là:
- ZPT/ZPX Loại lớn/Hạng nặng: Lý tưởng cho các phôi nặng nặng hoặc lớn như ống CRT, thân ô tô… Đường kính núm hút: phi 40 – phi 125
- ZPT/ZPX Ống nghiêng lớn: Lý tưởng để nâng các bề mặt cong có khối lượng nặng, kích thước lớn. Đường kính núm hút: phi 40 – phi 125
Giác hút chân không SMC ZPT/ZPR
- Có khớp bi lý lượng để nâng/hạ các vật có bề mặt nghiêng.
- Đường kính núm hút: phi 10 – phi 50
Trên đây là các thông tin chi tiết về giác hút chân không, kỹ thuật quan trọng trong nền công nghiệp tự động hiện đại. Hy vọng qua bài viết này bạn đã có lời giải đáp cho những câu hỏi “Giác hút là gì?”, “Cấu tạo của nó như thế nào?” và “Các loại giác hút chân không khí nén phổ biến của SMC?”