工业机器人真空夹具系统真空解决方案

案例背景介绍

自动化系统在现代工业生产中发挥着越来越重要的作用。全球各地的制造商、物流仓储运营商面临着劳动力短缺的问题，这推动了对工业机器人自动化系统的需求。工业机器人臂用于在高度动态的环境中执行重复性的拾取和放置任务，需要精确的运动控制。机器人真空夹具中的高性能真空泵提供了必要的吸取精度，确保每一次抓取都能准确完成。

根据国际机器人联合会的预测，2025年使用工业机器人解决劳动力短缺问题将成为全球五大机器人技术趋势之一。2024年，全球工厂运行的工业机器人数量超过400万台，年装机量连续第三年超过50万台。这些自动化系统在可扩展的物流解决方案中发挥着核心作用，机器人臂承担了重复性的人工任务，包括拣选、定位和放置。这使得工人能够专注于更复杂的任务，提高整体生产效率。

制造商和分销商依靠工业机器人来实现产品和包裹的自动化处理。用于拾取和放置任务的机器人臂是各种应用的理想解决方案。例如，它们可以用于：沿着传送带拣选和放置产品、分拣散料或在装配线上定位零件、装卸机器、配置商品和分发包裹、仓库超市中的包装和码垛等。

这些应用节奏快，需要精确的运动。为了安全可靠地操作，机器人臂使用真空夹具作为末端执行器的一部分，通过吸力来抓取物体。它们必须提供精确、可靠的高速吸力，同时能够轻柔地处理表面。隔膜真空泵是驱动机器人真空夹具的理想解决方案，因为它们能够在这类高度动态的环境中高效地达到和维持所需的吸力。微小型气泵主要作为末端执行器真空夹具使用，而大型分布式真空系统则使用更大功率的泵放置在机器人底部。

该应用对微型泵的挑战

工业机器人真空夹具系统对微型真空泵提出了严格的技术要求：

• 高吸力维持：即使在快速移动过程中，真空夹具也必须维持所需的真空度，以避免产品意外脱落。这要求真空泵能够快速建立并稳定维持真空

• 高流量性能：真空夹具需要在短时间内建立起足够的真空以抓取物体，要求泵具有高流量输出

• 紧凑体积：由于真空泵通常作为末端执行器直接安装在机械臂上，需要具备紧凑的体积和轻量化的特点

• 高可靠性：自动化系统通常需要24小时连续运行，真空泵需要具备高可靠性和长寿命

• 低噪音低振动：真空泵运行产生的噪音和振动应尽可能小，避免影响机械臂的运动精度

• 清洁无污染：在食品包装和医疗设备制造等卫生要求较高的环境中，真空泵需要实现无污染的气体传输

• 能耗效率：长时间连续运行要求真空泵具有较低的能耗，降低运营成本

• 精确控制：真空泵需要支持速度调节和参数化配置，以满足不同抓取任务的精确控制需求

• 大流量需求：对于大型分布式真空系统，需要更高的流量来覆盖多个真空夹具或更大的工作区域

海霖科技相关产品介绍

海霖科技为工业机器人真空夹具系统提供两款针对性产品解决方案，分别适用于末端执行器和大型分布式真空单元。

D50VS系列——末端执行器应用

D50VS系列高真空微型气泵凭借出色的性能表现，成为机器人末端执行器真空夹具的理想选择。该产品是海霖科技自主研发的新一代高真空、高气密性隔膜泵，完美匹配自动化设备末端应用的各项技术需求。

• 高流量性能：峰值流量高达13.0L/min，平均流量5.0L/min，提供充沛的抽气能力，确保真空夹具能够快速建立真空并抓取物体

• 超高真空度：真空度可达-91kPa（约9kPa绝对压力），提供强大的吸力，确保在各种形状和重量的工件上都能可靠抓取

• 高输出压力：最大输出压力可达80kPa，支持在需要正压排气释放工件的应用场景

• 超长使用寿命：满载寿命可达8000小时，空载寿命12000小时，电机寿命15000小时，支持自动化设备长时间连续稳定运行

• 工业级可靠性：采用高品质无刷电机和先进的制造工艺，具备优秀的可靠性和稳定性，平均无故障运行时间（MTBF）超过15000小时

• 分析级高气密性：产品具备分析级高气密性能，确保真空维持的稳定性，防止在快速移动过程中出现真空泄漏

• 紧凑体积设计：采用微型化设计理念，体积小巧便于集成到机器人末端执行器中

• 多种材质可选：提供EA材质（PA泵头+EPDM隔膜）和PV材质（PVDF泵头+PTFE隔膜）两种选项，PV材质具有优异的耐腐蚀性能

• 灵活控制方式：支持PWM信号调速和电压调速，可根据不同抓取任务定制真空建立速度和维持参数

D70系列——大型分布式真空单元应用

D70系列高真空大流量气泵是针对大型分布式真空系统设计的解决方案，可放置在机器人底部或集中供气系统中，为多个真空夹具提供稳定的气源。

• 超大流量输出：峰值流量高达50.0L/min，平均流量20.0L/min，提供充沛的气源能力，可同时支持多个真空夹具或大型夹具工作

• 高真空性能：真空度可达-90kPa，提供强大的吸力，确保在各种工件上的可靠抓取

• 7×24小时连续运行：专为工业级连续运行设计，支持自动化产线全天候不间断工作

• 多种电机选择：可选配无刷BLDC电机或有刷DC电机，满足不同成本和性能需求

• 耐腐蚀材质可选：可选配PTFE、PVDF全氟塑料耐腐蚀泵头，适用于特殊工况环境

• 稳定可靠：采用先进的制造工艺和优质材料，具备优秀的可靠性和稳定性

在工业机器人真空夹具应用案例中，D50VS系列产品适用于作为末端执行器直接安装在机械臂上，其紧凑的体积和高性能特性满足了空间受限的应用需求；D70系列产品则适用于需要更大真空覆盖范围的分布式真空系统，为大型自动化生产线提供稳定可靠的气源支持。

特别是在电子制造、食品包装、物流仓储等行业的自动化生产线上，D50VS的超长寿命特性和D70的大流量输出相配合，有效降低了设备的维护成本，减少了因泵故障导致的生产中断。两种产品的灵活配置支持各种类型的机器人自动化系统设计。

海霖科技凭借多年在自动化设备、工业机器人及智能制造领域的流体应用经验，持续为客户提供精准可靠的解决方案和高质量产品，并提供全面的质量保证，期待为您带来更优质的服务！