Générateurs de vide - Leur fonctionnement

Générateurs de vide - Comment ils fonctionnent

Générateurs de vide

Figure 1 : Générateurs de vide

Les générateurs de vide créent un niveau de vide nécessaire aux tâches de manipulation des objets. Ces dispositifs créent un vide soit de manière pneumatique en utilisant de l'air comprimé, soit de manière électrique en utilisant une pompe volumétrique. Les générateurs électriques sont souvent appelés pompes à vide.

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Les principales différences entre eux sont les suivantes :

  • Lesgénérateurs de vide créent un vide rapidement et ont des temps de cycle courts. Grâce à leur conception simple et compacte, ils peuvent être intégrés directement dans le système, à proximité des ventouses.
  • Lespompes à vide peuvent créer des taux d'aspiration très élevés et des niveaux de vide élevés lorsque cela est nécessaire. Comme le vide est créé à l'aide d'un moteur électrique, ils sont adaptés aux applications où l'air comprimé n'est pas disponible.

Les générateurs de vide sont souvent utilisés en conjonction avec les ventouses à vide. Une ventouse est reliée à la sortie du générateur de vide et c'est elle qui est fixée à l'objet à manipuler. Lisez notre article sur les vent ouses pour plus d'informations.

 

Table des matières

Types de générateurs de vide

Les générateurs de vide sont généralement classés en générateurs de vide pneumatiques et générateurs de vide électriques (pompes à vide).

Générateur de vide pneumatique

Les générateurs de vide pneumatiques, également appelés éjecteurs de vide, utilisent une buse à commande pneumatique pour générer un vide. Ils conviennent si l'application exige des temps de cycle courts et rapides. Ils peuvent être intégrés directement dans le système grâce à leur conception légère et compacte. En fonction du nombre de paires de buses, ils sont divisés en générateurs de vide à un étage, à plusieurs étages et compacts. Le générateur de vide fonctionne sur la base de l'effet Venturi.

L'effet Venturi

Figure 2 : L'effet Venturi : aspiration (A), formation du vide (B)

Monoétage

Un générateur de vide à un étage se compose d'une buse à jet ou d'une buse Venturi à travers laquelle passe l'air comprimé. Le rétrécissement de la buse du jet provoque une accélération de l'air. Lorsqu'il traverse la buse étroite et commence à se dilater, un vide se crée du côté de la dilatation. L'air est aspiré par l'entrée et l'air comprimé sort par le silencieux.

Multi-stage

Un générateur de vide à plusieurs étages comporte plusieurs buses venturi (A) disposées en ligne. L'air comprimé est fourni par le port de connexion. Cet air comprimé passe par plusieurs buses Venturi. Lorsque le vide est créé, l'air est aspiré par l'entrée (B). Le débit d'aspiration à l'entrée est le total de l'aspiration de chaque buse du générateur. Le générateur de vide à plusieurs étages peut fournir un taux d'aspiration beaucoup plus élevé pour la même quantité d'air comprimé que les générateurs de vide à un étage.

Générateur de vide multi-étages

Figure 3 : Générateur de vide multi-étages

Compact

Les générateurs de vide compacts sont équipés d'une vanne intégrée avec une technologie de surveillance du système. Ce générateur facilite le contrôle de la prise et de la purge sans l'aide d'une vanne externe. Ils sont généralement utilisés pour des systèmes de manutention entièrement automatisés.

Types de générateurs de vide

Figure 4 : Générateur de vide à un étage (à gauche), à plusieurs étages (au milieu) et compact (à droite)

Avantages et inconvénients des générateurs de vide

Les générateurs de vide présentent des avantages évidents par rapport aux pompes à vide. Les plus importantes sont énumérées ci-dessous :

  • Les générateurs sont très compacts et légers, ce qui permet de les installer à proximité de l'application.
  • Un vide est généré très rapidement.
  • Il n'y a pas de pièces mobiles, ce qui entraîne une faible usure et pratiquement aucun entretien.
  • Aucune chaleur n'est générée.
  • Investissement initial relativement faible.

Les générateurs ont aussi quelques inconvénients. L'air comprimé doit être disponible sur le site. En outre, l'air comprimé est relativement cher, ce qui augmente le coût total à long terme.

Domaines d'application

Les générateurs de vide sont principalement utilisés dans les robots "pick and place" dans pratiquement toutes les industries. Quelques exemples sont les applications d'alimentation dans l'industrie automobile, les applications de fin de ligne telles que l'emballage alimentaire, etc.

Générateur de vide électrique (pompe à vide)

Les générateurs de vide électriques, également connus sous le nom de pompes à vide, sont utilisés lorsqu'une grande capacité d'aspiration est nécessaire ou lorsque l'air comprimé n'est pas disponible. Les pompes à vide fonctionnent en éliminant les molécules d'air de la chambre à vide. Il se compose d'une turbine rotative montée de manière excentrique et dotée de pales en carbone (A). La roue est pressée contre la paroi du boîtier par la force centrifuge, ce qui assure une excellente étanchéité. La taille de chaque chambre (B) change avec la rotation de la roue. Au fur et à mesure que la chambre s'agrandit, l'air qu'elle contient se dilate. Cela fait chuter la pression dans la chambre, créant ainsi un vide partiel. L'air est ainsi aspiré, comprimé et expulsé par la sortie. Le facteur de compression élevé permet à la pompe à vide de générer un vide élevé et de fournir une grande capacité d'aspiration.

Pompes à vide : lames de carbone (A), chambres (B)

Figure 5 : Pompes à vide : lames de carbone (A), chambres (B)

Avantages et inconvénients des pompes à vide

Les principaux avantages des pompes à vide sont les suivants :

  • Ils peuvent créer un vide très élevé, associé à un volume d'évacuation important.
  • Une pompe à vide peut être utilisée comme point central pour générer un vide pour plusieurs sites.
  • En général, ils nécessitent peu d'entretien.
  • Aucun système d'air comprimé n'est nécessaire.

Les inconvénients sont qu'ils sont moins simples que les générateurs de vide et plus grands, avec un investissement initial plus élevé.

Domaines d'application

Quelques exemples d'applications :

  • Générateur de vide central pour les systèmes à portique
  • Machines d'emballage

Critères de sélection

Les principaux critères de sélection des générateurs de vide sont énumérés dans les sections ci-dessous.

  1. Taux d'aspiration
    1. Vous pouvez comparer les générateurs de vide en fonction de leur taux d'aspiration. Elle est généralement indiquée en m3/h, l/min ou cfm. Les valeurs sont basées sur des conditions standard, c'est-à-dire la température ambiante (20 °C) et la pression ambiante au niveau de la mer (1013 mbar).
    2. Le débit maximal d'aspiration est défini comme le débit maximal que le générateur de vide évacue de l'environnement. Cela signifie que l'écoulement est libre, donc le débit lors de la prise d'une pièce sera plus faible.
    3. Le débit d'aspiration requis est le résultat du volume interne des ventouses et de la tuyauterie. En outre, la manipulation de matériaux poreux, tels que le carton, nécessite des taux d'aspiration plus élevés que les matériaux étanches à l'air. Pour ces applications, un taux d'aspiration élevé est plus important qu'un niveau de vide élevé.
  2. Niveau de vide
    1. Le niveau de vide est généralement indiqué en pourcentage ou en valeur relative. Le vide est spécifié par rapport à la pression ambiante. Un niveau de vide de 80% signifie que la pression est inférieure de 80% à la pression ambiante. Si la pression de l'air ambiant est de 1013 mbar de pression absolue (14,7 psi), un vide de 80% signifie une pression de vide absolue de 202 mbar.
  3. Temps d'évacuation
    1. Temps en secondes nécessaire pour créer un niveau de vide spécifique.
  4. Consommation d'air
    1. Il s'agit de la consommation d'air comprimé (en l/min ou scfm) par le générateur pour générer un niveau de vide spécifique.
  5. Opération
    1. Selon les besoins de votre application, les générateurs de vide peuvent être utilisés de manière pneumatique ou électrique. Un générateur électrique convient pour les applications où l'air comprimé n'est pas disponible.

FAQ

Les générateurs de vide nécessitent-ils de l'air comprimé non lubrifié ?

Nous recommandons l'air non lubrifié. La raison en est que les particules de saleté peuvent se déposer dans le générateur de vide et le silencieux lorsque vous utilisez la lubrification. Cela nuit aux performances de l'appareil.

Que fait un générateur de vide ?

Les générateurs de vide créent un niveau de vide nécessaire pour les tâches de levage.

Comment faire le vide avec de l'air comprimé ?

Vous pouvez créer un vide en utilisant une buse venturi. Lorsque l'air passe à travers, l'air est accéléré et comprimé. Après avoir franchi la constriction, l'air accéléré se dilate, et un vide est créé.

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