李劍鋒 李國(guó)平 路 波 梁冬泰

1.寧波大學(xué)機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院，寧波，315211 2.國(guó)家氣動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，奉化，315500

0 引言

氣動(dòng)旋渦流非接觸式氣爪是一種通過(guò)旋渦流產(chǎn)生的吸附力來(lái)實(shí)現(xiàn)非接觸夾持的搬運(yùn)裝置，相比于利用氣動(dòng)原理開(kāi)發(fā)的伯努利非接觸搬運(yùn)夾持裝置，該氣爪具有耗氣量少、效率高等特點(diǎn)[1]。但是受旋渦湍流的復(fù)雜性及測(cè)量方法的限制，旋渦流場(chǎng)的內(nèi)部復(fù)雜機(jī)理目前還不是很清楚，相關(guān)研究還處于起步階段。

國(guó)內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)對(duì)旋渦流氣爪作了大量的深入研究。ZHAO等[2]研究分析了氣爪的流場(chǎng)特性以及吸附性能。鄭智劍等[3]通過(guò)在氣爪型腔中增設(shè)導(dǎo)流柱來(lái)提升單進(jìn)氣嘴氣爪的吸附性能。郭麗麗等[4]通過(guò)在氣爪型腔中增設(shè)螺紋凹槽以及雙進(jìn)氣嘴來(lái)穩(wěn)定氣爪的吸附性能。

由于氣爪具有結(jié)構(gòu)體積小、內(nèi)部型腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及進(jìn)氣孔直徑小等特點(diǎn)，因此氣爪模型在加工成形時(shí)存在較大困難，而且加工成本高。本文提出了應(yīng)用3D打印技術(shù)加工氣爪模型的理論方案。3D打印技術(shù)能夠一次性加工出氣爪模型，可有效解決原有問(wèn)題[5]。在沒(méi)有增加型腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的前提下，通過(guò)把圓柱形型腔改為橫截面為梯形的型腔結(jié)構(gòu)使氣爪的吸附性能得到進(jìn)一步提升。

1 工作原理

圖 1 所示為氣動(dòng)旋渦式非接觸氣爪的工作原理簡(jiǎn)圖。高壓氣體通過(guò)進(jìn)氣嘴沿切線方向吹入型腔，在圓柱形腔體壁面的束縛下做螺旋狀向下的旋回運(yùn)動(dòng)，空氣沿壁面高速旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致型腔中心被抽成局部真空，腔體內(nèi)部壓力下降，置于氣爪下方的待夾持工件因負(fù)壓的作用而受到垂直向上的吸附力，實(shí)現(xiàn)夾持過(guò)程。與此同時(shí)，大部分氣體會(huì)流經(jīng)氣爪與工件表面的間隙排放到外界大氣中，并對(duì)工件產(chǎn)生一定的排斥力。當(dāng)吸附力與排斥力的合力與工件自重平衡時(shí)，氣爪與工件之間可保持微小間隙，實(shí)現(xiàn)非接觸搬運(yùn)[6]。

1.氣孔 2.進(jìn)氣流道 3.工件 4.氣膜間隙 5.氣體腔圖1 旋渦流非接觸式氣爪工作原理圖Fig.1 The principle of non-contact vortex pneumatic gripper

2 數(shù)值分析

2.1 數(shù)學(xué)建模

由于高壓氣體經(jīng)氣嘴吹入型腔時(shí)，氣體的流動(dòng)速度很快，在型腔中流動(dòng)的時(shí)間很短，基本可以忽略型腔內(nèi)與外界的熱量交換，因此氣爪型腔中的流場(chǎng)可視為完全氣體的正壓流場(chǎng)，壓力、速度、密度都與溫度無(wú)關(guān)[7]。連續(xù)性方程、運(yùn)動(dòng)方程和狀態(tài)方程可用來(lái)描述三維非定常湍流運(yùn)動(dòng)，其基本方程如下：

ρ=ρ(p)

式中，i、j為坐標(biāo)方向；Xi、Xj為i、j方向的未知數(shù)；fi為外部體積力；ρ為氣體密度；u為氣體速度；p為氣體壓力；μ為氣體層流系數(shù)；μt為氣體湍流黏性系數(shù)。

標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型在模擬強(qiáng)旋流、浮力流等時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一定的失真情況，因此本文采用RNGk-ε湍流模型進(jìn)行仿真計(jì)算，該模型可以較好地模擬流動(dòng)的分離和旋渦，同時(shí)可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)到近壁區(qū)的流動(dòng)[8]。RNGk-ε湍流模型如下：

其中，k為湍動(dòng)能，ε為湍流耗散率；GK為由平均速度梯度引起的湍動(dòng)能產(chǎn)生系數(shù)，Gb為由浮力影響引起的湍動(dòng)能產(chǎn)生系數(shù)，YM為可壓縮湍流脈動(dòng)膨脹對(duì)總的耗散率的影響系數(shù)，這些參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型中的參數(shù)相同；αk、αs分別為湍動(dòng)能和耗散率的有效普朗特?cái)?shù)的倒數(shù)，αε為ε的普朗特?cái)?shù),C1ε、C2ε、C3ε為經(jīng)驗(yàn)常數(shù),R0為方程中的附加項(xiàng)。求解高雷諾數(shù)問(wèn)題時(shí)，Cμ=0.084 5。

2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件

氣爪網(wǎng)格劃分采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)為100萬(wàn)，在仿真計(jì)算過(guò)程中，將網(wǎng)格數(shù)量增加，模擬結(jié)果表明，氣爪內(nèi)部流場(chǎng)特征和關(guān)鍵流動(dòng)參數(shù)的數(shù)值并未發(fā)生太大變化，因此可排除網(wǎng)格數(shù)量對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。在計(jì)算過(guò)程中采用如下假設(shè)[9]：①無(wú)氣體熱量交換；②理想狀態(tài)下的空氣；③空氣密度為常數(shù)，不隨壓力的變化而改變。在計(jì)算過(guò)程中，壓力和速度采用SIMPLEC法進(jìn)行耦合，為提高計(jì)算精度，動(dòng)量、湍動(dòng)能和湍流耗散率均采用二階迎風(fēng)格式進(jìn)行離散[10]。邊界條件使用壓力入口和壓力出口，壁面采用不可滲透、無(wú)滑移絕熱邊界[11-12]。

3 仿真實(shí)驗(yàn)和型腔優(yōu)化

3.1 流場(chǎng)分析

圖2所示為氣爪型腔進(jìn)氣口內(nèi)部氣體流線圖，高壓氣體經(jīng)進(jìn)氣流道進(jìn)入型腔后，氣體沿圓柱形型腔內(nèi)壁做渦旋運(yùn)動(dòng)，大量氣體被渦旋產(chǎn)生的離心力甩向內(nèi)壁，少量氣體由氣爪底部排出，在腔體中心附近形成負(fù)壓。在連續(xù)不斷的通氣情況下，型腔中的渦流得到充分發(fā)展并趨于穩(wěn)定，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的非接觸夾持與搬運(yùn)。

圖2 氣爪進(jìn)氣口流線圖Fig.2 The streamline of air inlet with pneumatic gripper

3.2 壓力分析

氣爪型腔縱切面的壓力云圖見(jiàn)圖3。由圖3可知，負(fù)壓中心區(qū)與型腔幾何中心并不重合，負(fù)壓區(qū)隨著氣體運(yùn)動(dòng)的方向呈S形運(yùn)動(dòng)，這樣會(huì)導(dǎo)致工件的夾取過(guò)程不穩(wěn)定。由圖4氣爪型腔的橫切面壓力云圖也可以得到相同的結(jié)論。

圖3 型腔縱切面壓力云圖Fig.3 The pressure distribution along the longitudinalsection of the chamber

圖4 型腔橫切面壓力云圖Fig.4 The pressure distribution of chamber cross sections

3.3 影響因素分析

3.3.1進(jìn)氣壓力

在氣爪型腔參數(shù)和氣膜厚度不變的條件下，由圖5可知，進(jìn)氣壓力pi越大，氣爪型腔內(nèi)部的負(fù)壓也越大，從而吸附力隨之增大。因?yàn)殡S著進(jìn)氣壓力的增大，氣爪型腔內(nèi)氣體渦流的流速和流量提高、產(chǎn)生的真空度增大，負(fù)壓程度也隨之增大。因此在一定范圍內(nèi)，適當(dāng)?shù)靥岣哌M(jìn)氣壓力，氣爪的吸附性能可得到很大提升。

3.3.2氣膜厚度

當(dāng)進(jìn)氣壓力為0.15 MPa時(shí)，不同氣膜厚度(h)情況下，工件表面徑向的壓力分布如圖6所示。當(dāng)氣膜厚度過(guò)小時(shí)，旋渦流氣體對(duì)工件表面的排斥力大于吸附力，吸附性能較差。隨著氣爪與工件表面距離的增大，排斥力對(duì)工件表面的影響逐漸減小，吸附力對(duì)工件表面的影響逐漸增大，從而吸附性能逐漸提升。但是，隨著氣膜厚度的再次增大，吸附力遠(yuǎn)小于工件自重，產(chǎn)生的吸附效果又較差，吸附性能逐漸減弱。因此，當(dāng)氣爪模型的幾何參數(shù)和工作條件確定時(shí)，氣爪與工件的最佳工作距離并不是一個(gè)定值，而是在特定范圍內(nèi)。

圖6 不同氣膜厚度下工件表面的徑向壓力分布Fig.6 The radial pressure distribution on the upper surface of the work piece in different gap film thickness

3.4 型腔優(yōu)化

由以上分析可知：影響氣爪吸附性能的因素有進(jìn)氣壓力和氣膜厚度，在不改變進(jìn)氣壓力與氣膜厚度的同時(shí)以提高單進(jìn)氣嘴氣爪的吸附性能為目標(biāo)，對(duì)氣爪型腔進(jìn)行優(yōu)化。由于氣爪型腔內(nèi)氣流的復(fù)雜性，在計(jì)算過(guò)程中作如下假設(shè)：①氣體在腔體內(nèi)流動(dòng)的角速度ω恒定；②相較型腔內(nèi)徑向壓力分布，垂直方向的壓力很小，可以忽略不計(jì)。選取型腔內(nèi)一微小立方體氣體，可得到在圓柱坐標(biāo)(r,α,z)下的運(yùn)動(dòng)方程為

(1)

dm=ρrdrdαdz

其中，dm為微小立方體氣體的質(zhì)量。氣體密度ρ與大氣壓力有關(guān)，這里假定為恒定不變[13]。通過(guò)對(duì)式(1)型腔半徑r(0≤r≤R)積分可得型腔內(nèi)的壓力分布公式為

(2)

式中，p0為求解型腔內(nèi)部壓力p積分過(guò)程中增加的常項(xiàng)數(shù)。

分析式(2)可知，在氣體密度為定值時(shí)，型腔內(nèi)部的壓力p與腔體內(nèi)氣流的角速度ω和型腔半徑R有關(guān)。又因?yàn)榍邢虼等肭惑w內(nèi)氣體的速度v恒定，根據(jù)公式v=Rω可知：氣流沿型腔內(nèi)壁的角速度ω與型腔半徑R成反比。

因?yàn)楦邏簹怏w切向吹入型腔時(shí)，大量氣體沿型腔壁做向下的螺旋運(yùn)動(dòng)，所以這里只考慮型腔壁面上的氣體。假定在R逐漸增大的過(guò)程中，腔體壁面氣體的角速度ω隨R的增大變化緩慢，則由式(2)可知，型腔內(nèi)壓力隨R的增大先增大，此時(shí)氣爪的吸附力會(huì)增大，但是當(dāng)R增大到一定程度時(shí)氣體面壁的角速度ω會(huì)隨R的增大而減小，導(dǎo)致腔體內(nèi)渦流發(fā)展不充分，氣體排出型腔速度小，腔體內(nèi)壓力降低，氣爪吸附力下降。

根據(jù)前文的假定結(jié)果對(duì)腔體作如下結(jié)構(gòu)改進(jìn)：由原來(lái)的圓柱形型腔結(jié)構(gòu)改為圓臺(tái)形型腔結(jié)構(gòu)。改進(jìn)型腔結(jié)構(gòu)模型見(jiàn)圖7，氣爪結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。在其他參數(shù)不變的情況下，通過(guò)改變出氣口處型腔直徑d的數(shù)值，對(duì)得到的不同參數(shù)型腔模型進(jìn)行仿真分析。

圖7 圓臺(tái)形型腔模型Fig.7 Frustum of a cone chamber model

項(xiàng)目參數(shù)值型腔高度H(mm)20進(jìn)氣口處型腔直徑D1(mm)20氣爪邊緣長(zhǎng)度L(mm)20型腔出口倒角距離C(mm)1．5氣膜厚度h(mm)0．6型腔出口直徑d(mm)

進(jìn)氣壓力為0.2 MPa，氣爪與工件之間的氣膜厚度為0.6 mm時(shí)，優(yōu)化后型腔內(nèi)部壓力仿真分析曲線如圖8所示。由圖8可知：隨著型腔出口直徑d的增大，腔體內(nèi)的負(fù)壓先增大后減小，由此可驗(yàn)證之前的假設(shè)正確。

圖8 優(yōu)化型腔內(nèi)部壓力分布圖Fig.8 The internal pressure distribution of optimized chamber

根據(jù)圖7所示的圓臺(tái)形型腔模型，當(dāng)設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)如表1所示時(shí)，圓臺(tái)形型腔出口直徑d的尺寸決定著型腔內(nèi)負(fù)壓的大小，也即決定著氣爪的吸附力。當(dāng)出口半徑為r時(shí)，可得到氣爪吸附力方程為

(3)

將式(2)代入式(3)可得氣爪型腔吸附力為

(4)

由式(4)可知：氣爪吸附力F與型腔出氣口直徑d的關(guān)系接近二次函數(shù)，因此氣爪吸附力F隨著出氣口直徑d的增大而增大。但是考慮到氣爪型腔的實(shí)際情況，隨著出氣口直徑d的增大，氣爪型腔的開(kāi)口越來(lái)越大，導(dǎo)致氣體在腔體內(nèi)渦流發(fā)展不充分，使氣爪型腔內(nèi)負(fù)壓減小，氣爪的吸附力下降。由此可知，存在一個(gè)最佳的出氣口尺寸，能夠使氣爪的吸附力達(dá)到最大。

通過(guò)仿真分析可知，圓臺(tái)形型腔氣爪的吸附力F與型腔出氣口處直徑d的關(guān)系曲線如圖9所示。由圖9可知：氣爪的吸附力隨著型腔出口直徑d的增大先增大后減小，其變化趨勢(shì)與前面的數(shù)值分析相吻合，在d=26 mm時(shí)吸附力達(dá)到最大，約為20 N。

圖9 優(yōu)化型腔氣爪吸附力仿真圖Fig.9 The simulation chart of optimized chamber pneumatic gripper adsorption force

圖9所示的曲線變化趨勢(shì)也恰好驗(yàn)證了之前的假設(shè)。當(dāng)氣體以一定的速度沿型腔切線方向吹入時(shí)，在r緩慢增大的過(guò)程中，腔體內(nèi)氣體的角速度基本不變，型腔中靠近工件的部分負(fù)壓增大，導(dǎo)致氣爪吸附力增大。當(dāng)r繼續(xù)增大，由r增大而引起的氣體角速度ω會(huì)逐漸減小，此時(shí)氣體排出型腔的速度下降，腔體負(fù)壓減小，氣爪的吸附力減小。

4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

4.1 氣爪設(shè)計(jì)

根據(jù)理論分析結(jié)果，設(shè)計(jì)氣爪結(jié)構(gòu)如圖10所示。型腔直徑為20 mm，高為20 mm，出口倒角距離為1.5 mm，進(jìn)氣口直徑為2 mm，氣爪邊緣長(zhǎng)度為20 mm。就氣爪型腔而言，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相比傳統(tǒng)機(jī)械加工制造，應(yīng)用3D打印技術(shù)更容易加工成形，而且打印精度能夠滿足設(shè)計(jì)要求，使得氣爪的制造成本大大降低。應(yīng)用3D打印技術(shù)打印出的氣爪模型如圖11所示，打印精度為0.2 mm，填充度為80%，所用材料為聚乳酸(PLA)，PLA是一種新型的生物降解材料，機(jī)械性能及物理性能良好，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞。

1.氣爪固定螺紋孔 2.進(jìn)氣孔 3.氣動(dòng)接頭螺紋孔 4.氣爪型腔圖10 氣爪模型圖Fig.10 Pneumatic gripper model

圖11 氣爪實(shí)物圖Fig.11 Physical pneumatic gripper

4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理圖

1,3.Huba 691型壓力傳感器 2.測(cè)壓小孔圖12 測(cè)壓原理簡(jiǎn)圖Fig.12 The principle of pressure measurement

氣爪型腔壓力分布測(cè)量原理如圖12所示。70 mm×70 mm的正方形鋁板中央有兩個(gè)間距5 mm、直徑為1 mm的測(cè)壓小孔，兩個(gè)Huba 691型壓力傳感器分別與對(duì)應(yīng)的測(cè)壓孔相連，傳感器的測(cè)壓范圍為(-1～1)×105Pa，分辨力為200 Pa，由于所測(cè)氣爪型腔內(nèi)負(fù)壓值的數(shù)量級(jí)為103，所以所選壓力傳感器能夠滿足測(cè)量需求。應(yīng)用兩個(gè)傳感器能夠更加精確地測(cè)量氣爪型腔內(nèi)部壓力分布情況。

4.3 實(shí)驗(yàn)氣路圖

圖13為實(shí)驗(yàn)氣路原理圖。從空壓機(jī)出來(lái)的氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器和減壓閥儲(chǔ)存到儲(chǔ)氣罐中，壓力計(jì)和流量計(jì)分別測(cè)量進(jìn)入氣爪型腔內(nèi)氣體的壓力和流量。整個(gè)氣路通過(guò)Festo軟件系統(tǒng)控制，系統(tǒng)控制平臺(tái)面板如圖14所示。

1.儲(chǔ)氣罐 2.截止閥 3.減壓閥 4.流量計(jì) 5.壓力計(jì)圖13 氣路原理圖Fig.13 The principle of air supply circuit

圖14 氣路控制面板Fig.14 The control panel of air supply circuit

4.4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

測(cè)量氣爪型腔壓力分布實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖15所示。氣爪通過(guò)3D打印的連接件與X軸移動(dòng)平臺(tái)相連，X軸移動(dòng)平臺(tái)固定在Z軸移動(dòng)平臺(tái)上，測(cè)壓鋁板通過(guò)連接件固定在Y軸移動(dòng)平臺(tái)上。通過(guò)調(diào)節(jié)X軸和Z軸的距離控制氣爪與鋁板之間的高度即氣膜厚度，通過(guò)移動(dòng)Y軸移動(dòng)平臺(tái)可以測(cè)量整個(gè)氣爪的型腔壓力分布情況。

測(cè)量氣爪吸附力實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖16所示。robotiq六軸力矩傳感器通過(guò)連接件固定在Y軸移動(dòng)平臺(tái)上，傳感器測(cè)量范圍-150～150 N，測(cè)量精度為0.2 N，25 ℃室溫時(shí)產(chǎn)生的溫漂為0.2 N，此傳感器能夠滿足測(cè)量需求。亞克力玻璃板通過(guò)連接件固定在力矩傳感器上，用來(lái)模擬氣爪所吸附的工件。通過(guò)調(diào)節(jié)Z軸移動(dòng)平臺(tái)可以調(diào)節(jié)氣爪與玻璃板之間的距離，控制所需要的氣膜厚度。

1.Y軸移動(dòng)平臺(tái) 2.Z軸移動(dòng)平臺(tái) 3.X軸移動(dòng)平臺(tái) 4.氣爪固定件 5.氣爪 6.Huba壓力傳感器 7. 測(cè)壓鋁板圖15 測(cè)壓實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Fig.15 The platform of pressure measurement

1.Y軸移動(dòng)平臺(tái) 2.robotiq六軸力矩傳感器 3.亞克力玻璃板 4.氣爪 5.X軸移動(dòng)平臺(tái) 6.Z軸移動(dòng)平臺(tái)圖16 測(cè)力實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Fig.16 The platform of force measurement

4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

通過(guò)調(diào)節(jié)Z軸移動(dòng)平臺(tái)，使氣爪與鋁板之間的距離為0.6 mm，當(dāng)氣爪進(jìn)氣壓力為0.2 MPa時(shí)，勻速移動(dòng)Y軸移動(dòng)平臺(tái)使測(cè)壓鋁板的測(cè)壓孔沿氣爪中心線移動(dòng)，壓力傳感器測(cè)得的氣爪優(yōu)化型腔內(nèi)部壓力變化如圖17所示。由圖17可知：型腔內(nèi)部壓力隨著出口直徑d的增大先增大后減小，其變化趨勢(shì)和仿真結(jié)果相吻合。

圖17 優(yōu)化型腔壓力分布實(shí)驗(yàn)圖Fig.17 The experiment chart of optimized chamber pressure distribution

調(diào)節(jié)Z軸移動(dòng)平臺(tái)，使氣爪與玻璃板之間的距離為0.6 mm，當(dāng)氣爪進(jìn)氣壓力為0.2 MPa時(shí)，圖18所示為不同型腔出口直徑所對(duì)應(yīng)的氣爪吸附力實(shí)驗(yàn)圖。由圖18可知：當(dāng)24 mm≤d≤30 mm時(shí)，優(yōu)化型腔的氣爪吸附力比未優(yōu)化的氣爪吸附力大。當(dāng)d=26 mm時(shí)，氣爪的吸附力達(dá)到最大，約為3.2 N。由于仿真環(huán)境中各初始條件都是理想化的，所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)存在一定的差異。但是，仿真曲線和實(shí)驗(yàn)曲線的變化趨勢(shì)大致相同，通過(guò)實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了之前的假設(shè)。

圖18 型腔優(yōu)化氣爪吸附力實(shí)驗(yàn)圖Fig.18 The experiment chart of optimized chamber pneumatic gripper adsorption force

當(dāng)圓臺(tái)形型腔出氣口直徑d=26 mm時(shí)，圓柱形型腔直徑為20 mm，其余氣爪參數(shù)如表1所示時(shí)，優(yōu)化的圓臺(tái)形型腔與未優(yōu)化的圓柱形型腔氣爪吸附力的對(duì)比數(shù)據(jù)如表2所示。通過(guò)表2可知：仿真和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中優(yōu)化的圓臺(tái)形型腔比未優(yōu)化的圓柱形型腔氣爪吸附力大，圓臺(tái)形型腔結(jié)構(gòu)的氣爪吸附性能更好。由于仿真過(guò)程中邊界條件的設(shè)定為理想條件，與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境存在一定的差距，所以仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在一定的差距。

表2 吸附力對(duì)比數(shù)據(jù)Tab.2 Adsorption force comparison data N

5 結(jié)論

(1)通過(guò)FLUENT仿真分析可知單進(jìn)氣嘴氣爪的負(fù)壓區(qū)與幾何中心不重合，隨著型腔旋回流做不規(guī)格的圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致夾持過(guò)程不穩(wěn)定。

(2)影響氣爪吸附性能的因素有進(jìn)氣壓力和氣膜間隙，隨著氣爪進(jìn)氣壓力的增大，氣爪產(chǎn)生的負(fù)壓也會(huì)增大。改變氣膜間隙的大小，氣爪的吸附性能會(huì)產(chǎn)生改變，存在最佳的氣膜夾持間隙。

(3)通過(guò)將氣爪圓柱形型腔改為圓臺(tái)形型腔結(jié)構(gòu)，可以提升單進(jìn)氣嘴氣爪的吸附性能。

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