【正文】 分類號 密級 U D C 中國地質(zhì)大學江城學院 畢業(yè)論文（設(shè)計） 氣動機械手 姓 名： 郭 少 龍 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 25000901 學 號： 2500090112 指導教師： 梁 秋 榮 老 師 題目：氣動機械手的設(shè)計 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 學生： （簽名） 郭 少 龍 指導教師： （簽名） __________ 摘 要 : 機械手是工業(yè)自動控制領(lǐng)域中經(jīng)常用到的一種能夠自動抓取、操作的裝置，多用于自動生產(chǎn)線、自動機的上下料、數(shù)控設(shè)備的自動換刀裝置中。氣動機械手作為機械手的一種，它具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。 本文主要進行了氣動機械手的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和氣動設(shè)計。機械手的機械結(jié)構(gòu)由氣缸、氣爪和連接件組成，可按預(yù)定軌跡運動，實現(xiàn)對工件的抓取、搬運和卸載。氣動部分的設(shè)計主要是選擇合適的控制閥，設(shè)計合理的氣動控制回路，通過控制和調(diào)節(jié)各個氣缸壓縮空氣的壓力、流量和方向來使氣動執(zhí)行機構(gòu)獲得必要的 力、動作速度和改變運動方向，并按規(guī)定的程序工作。 關(guān)鍵詞 ：氣動 機械手；氣缸；氣動回路。 Subject: The design of pneumatic manipulator Abstract： 翻譯你還是自己來吧，這個需要專業(yè)的術(shù)語和語感，這個真干不了。 Key word: pneumatic manipulator cylinder pneumatic loop 目錄 1 緒論 ………………………………………………… 1 機械手發(fā)展史 …………………………………… 1 機械手的分類 ………………………………… 2 機械手的組成 ………………………………… 4 應(yīng)用機械手的意義 ……………………………… 6 2 機械手總體設(shè)計方案和氣動回路設(shè)計 ………… 7 機械手的運動規(guī)劃 ……………………………… 7 機械手基本形式的選擇 ………………………… 8 機械手的主要部件及運動 ……………………… 9 驅(qū)動機構(gòu)的選擇 ………………………………… 9 機械手的控制方案設(shè)計 ………………………… 10 機械手的技術(shù)參數(shù)列表 ………………………… 10 氣動回路的設(shè)計 ……………………………… 11 前法蘭式氣缸的簡介 ……………………… 11 氣壓傳動系統(tǒng)工作原理圖 ………………… 11 3 氣動機械手的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………… 13 機械手末端執(zhí)行的設(shè)計 ………………………… 13 手指的形狀和分類 ……………………… 13 夾持式手部結(jié)構(gòu) ………………………… 13 設(shè)計時考慮的幾個問題 …………………… 14 手持式結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 ……………………… 14 氣缸尺寸的確定于校核 …… ……………… 15 手臂伸縮氣缸的尺寸設(shè)計與校核 ……………… 17 尺寸設(shè)計和校核 ………………………… 17 平衡裝置設(shè)計 …………………………… 18 導向裝置 ………………………………… 18 平衡裝置 ………………………………… 18 手臂升降氣缸的尺寸設(shè)計與校核 ……………… 19 尺寸設(shè)計 ………………………………… 19 尺寸校核 ………………………………… 19 手臂回轉(zhuǎn)氣缸的尺寸設(shè)計與校核 ……………… 20 尺寸設(shè)計 ………………………………… 20 尺寸校核 ………………………………… 20 總結(jié)與感悟 ……………………………………… 21 41 總結(jié) …………………………………………… 21 42 感悟 ………………………………………… 21 1 緒論 機械手發(fā)展史 機械手是在機械化，自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。它是機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機械手被廣泛的運用于自動生產(chǎn)線中，機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動，不知疲勞，不怕危險，抓舉重物的力量比人手力大的特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用。 機械手首先是從美國開始研制的。 1958 年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。它的結(jié)構(gòu)是：機體上安裝一個回轉(zhuǎn)長臂，頂部裝有電磁塊的工件抓放機構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教形的。 1962 年，美國聯(lián)合控制公司在上述方案的基礎(chǔ)上又試制成一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。商名為 Unimate（即萬能自動）。運動系統(tǒng)仿照坦克炮塔，臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮、用液壓驅(qū)動；控制系統(tǒng)用磁鼓作為存儲裝置。不少球坐標通用機械手就是在這個基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。同年，美國機械制造公司也實驗成功一種叫 Vewrsatran機械手。該機械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降采 用液壓驅(qū)動控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。這兩種出現(xiàn)在六十年代初的機械手，是后來國外工業(yè)機械手發(fā)展的基礎(chǔ)。 1978 年美國 Unimate 公司和斯坦福大學，麻省理工學院聯(lián)合研制一種 UnimateVicarm 型工業(yè)機械手，裝有小型電子計算機進行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差小于177。 1 毫米。聯(lián)邦德國 KnKa 公司還生產(chǎn)一種點焊機械手，采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)和程序控制。 目前，機械手大部分還屬于第一代，主要依靠人工進行控制；改進的方向主要是降低成本和提高精度。第二代機械手正在加緊研制。它設(shè)有微型電子計算控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至 聽、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，使機械手具有感覺機能。第三代機械手則能獨立完成工作中過程中的任務(wù)。它與電子計算機和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng) FMS 和柔性制造單元 FMC 中的重要一環(huán)節(jié)。 機械手的分類 目前對機械手還沒有統(tǒng)一的分類標準。按照不同的分類方式可以把機械手分成多種類型。 工業(yè)機械手的種類很多，關(guān)于分類的問題，目前在國內(nèi)尚無統(tǒng)一的分類標準，在此暫按使用范圍、驅(qū)動方式和控制系統(tǒng)等進行分類。 （ 1） 按用途分 機械手可分為專用機械手和通用機械手兩種 : 1） 專用機械手 它是附屬于主機的、具有固定程序而無獨立控制系統(tǒng)的機械裝