气动机械手
气动机械手 毕业设计
气动机械手毕业设计气动机械手毕业设计随着科技的不断进步，机器人技术在工业领域的应用越来越广泛。
其中，气动机械手作为一种重要的机器人类型，具有灵活、高效、精准的特点，被广泛应用于生产线上的装配、搬运、喷涂等工作。
本文将探讨气动机械手的设计与优化，以及其在工业生产中的应用前景。
一、气动机械手的设计与优化1.1 气动机械手的结构与原理气动机械手主要由气动执行器、传动机构、控制系统和机械结构等组成。
其中，气动执行器是实现机械手运动的关键部件，常用的气动执行器包括气缸和气动马达。
传动机构通过传递气动能量，将气动执行器的运动传递给机械结构，实现机械手的动作。
1.2 气动机械手的设计要点在气动机械手的设计过程中，需要考虑以下几个要点：首先，根据实际应用需求确定机械手的工作范围、负载能力和精度要求。
不同的应用场景对机械手的要求不同，因此需要根据具体情况来确定设计参数。
其次，选择合适的气动执行器和传动机构。
气缸和气动马达具有不同的特点，需要根据机械手的工作特点来选择适合的气动执行器。
传动机构的设计也需要考虑传递效率、运动平稳性等因素。
最后，进行机械结构的设计与优化。
机械结构的设计要考虑刚度、稳定性、重量等因素，通过优化设计，提高机械手的工作效率和精度。
二、气动机械手在工业生产中的应用前景2.1 气动机械手的优势相比于其他类型的机械手，气动机械手具有以下几个优势：首先，气动机械手具有较高的工作速度和响应速度。
由于气动执行器的特点，气动机械手能够快速完成各种动作，提高生产效率。
其次，气动机械手具有较高的负载能力。
气动执行器能够提供较大的推力和扭矩，适合于承载较重的物体。
最后，气动机械手具有较低的成本。
相比于电动机械手，气动机械手的成本较低，适合于中小型企业的应用。
2.2 气动机械手的应用案例气动机械手在工业生产中有着广泛的应用。
以汽车制造业为例，气动机械手可以用于汽车零部件的装配、焊接和喷涂等工作。
在电子行业，气动机械手可以用于电子产品的组装和测试。
阐述气动手搬运机械手控制
阐述气动手搬运机械手控制本文针对气动机械手的结构以及工作原理的介绍，重点分析了气动机械手的控制要求，并在此基础上进行气动机械手控制系统的设计，而且通过相关实验，证明该机械手控制方便、定位精确，可以长期稳定的运行。
目前，由于机械手技术有了快速的发展，同时PLC控制技术以及点控制技术也在生产实践中得到应用，所以，适合在工业自动化生产中使用的通过机械手也有了不小的进展。
因为气动机械手具有诸多优势，比如结构简单、定位精确、控制便捷等，因此被自动化生产线大量采用。
本文将结合自动化生产线的实际情况，进行基于PLC与步进电机的气动手搬运机械手控制的探讨。
一、起动机械手的机构及原理1、气动机械手的结构该气动机械手的结构如图1所示，其中1为推料气缸，2为工作库，3为单杆气缸，4为双导杆气缸，5为气动手抓，6为转轴，7为步进电机，8为传送带。
在以上组成元件中，燃料气缸主要负责在工件库中推送工件；气动手抓则是用来抓紧工件或放松工件；双导杆气缸是用来控制机械手臂进行缩回或者伸出动作；单杆气缸可以提升或者降低气动手抓；不仅电机控制着机械手臂的旋转，并且依据脉冲数量来保障定位准确。
2、气动机械手的工作原理本文探讨的气动系统包括了推料气缸、升降气缸、伸缩气缸和气动手抓等组成部分。
其中，单电控制二位五通阀负责控制推料气缸、升降气缸以及伸缩气缸。
而气动手抓则是被双电控制二位五通阀来进行控制。
至于气缸动作过程中的稳定性，一般通过单向节流阀来控制其速度，速度得到控制以后，气缸在运动过程中的稳定性即可大大提高。
该气动机械手在工作中遵循以下流程：工件存料后气动机械手向前伸出—前臂降低—工件被气动手指夹住—前臂抬升并缩回—手臂向右旋转—手臂前屈—手爪把工件放进料口—手臂缩回—机械手复位，直到下一个工件就位，这一过程循环进行达到工作的目的。
在本系统中，为了保障机械手的定位准确，把电感传感器装置在机械手底座处，当作其基准传感器。
并且在机械手向左、向右旋转到最大位置处加装限制装置。
气动机械手控制系统设计
气动机械手控制系统设计气动机械手是一种应用气动技术的机械手执行器，通过气动元件驱动来实现抓取、搬运、装配等动作。
气动机械手控制系统设计是指设计控制气动机械手运动的电气、电子、液压等各种控制设备和控制方式。
本文将从气动机械手的工作原理、控制系统的设计要点和实现方法三方面进行详细介绍。
一、气动机械手的工作原理具体来说，气源通常会提供一定的压力，一般使用压缩空气。
气控元件包括气缸、气阀等，用于对压缩空气进行控制，如控制气缸的进气和排气，实现气缸的伸缩和运动方向的改变。
而工作执行器则是机械手的关键组成部分，它是气缸和机械手夹具的组合，通过气缸的控制，实现机械手的抓取、搬运等动作。
二、气动机械手控制系统设计要点1.选择合适的气源和气控元件：在设计气动机械手控制系统时，需要根据机械手的负载要求选择合适的气源和气控元件。
气源的压力和流量要满足机械手的工作需求，而气控元件的类型和数量要根据机械手的动作来确定。
2.设计合理的控制回路：气动机械手的控制回路包括气源控制回路和气缸控制回路。
气源控制回路主要控制气源的启动和停止，而气缸控制回路则控制气缸的进气和排气，实现机械手的运动。
控制回路的设计要合理布置元件，使其在工作过程中能够有序工作，减少能量损失。
3.合理安排气缸的布局：气缸的布局对机械手的工作效果有很大影响。
在布置气缸时，需要考虑机械手的工作空间、抓取点的位置和安全性等因素，尽量将气缸设在合适的位置，以提高机械手的工作效率和稳定性。
三、气动机械手控制系统的实现方法1.纯气动控制：纯气动控制是指完全依靠气源和气控元件来控制机械手的运动。
这种控制方式结构简单，控制精度较低，主要适用于对动作精度要求不高的场合。
2.气动与电气联合控制：在气动机械手的控制系统中，可以结合电气元件和电气控制方式，与气动元件共同控制机械手的运动。
在这种控制方式下，电气元件可用于控制气控元件的工作，提高气动机械手的控制精度。
3.PLC控制：PLC控制是指使用可编程序控制器(PLC)对气动机械手进行控制。
气动机械手毕业设计论文
气动机械手毕业设计论文气动机械手毕业设计论文引言气动机械手是一种基于气动原理实现运动的机械手臂，具有结构简单、成本低、负载能力强等优点。
在工业自动化领域，气动机械手的应用越来越广泛。
本篇论文旨在探讨气动机械手的设计和优化，以提高其性能和应用范围。
一、气动机械手的工作原理气动机械手的工作原理基于气动原理，通过气压的控制来实现机械手臂的运动。
气动机械手主要由气动缸、气控阀和传动机构组成。
当气压作用于气动缸时，气动缸会产生线性运动，从而带动机械手臂的运动。
而气控阀则用于控制气压的开关，从而控制机械手臂的动作。
二、气动机械手的设计要点1. 结构设计气动机械手的结构设计是保证其稳定性和负载能力的关键。
设计者需要考虑机械手臂的长度、材料强度、关节连接方式等因素。
此外，还需要合理安排气动缸和气控阀的位置，以确保机械手臂的运动路径和速度符合要求。
2. 控制系统设计气动机械手的控制系统设计是实现精确控制的关键。
设计者需要选择合适的气控阀和传感器，并设计相应的控制电路。
此外，还需要考虑气压的稳定性和控制精度，以确保机械手臂的动作准确可靠。
3. 优化设计为了提高气动机械手的性能和应用范围，设计者可以进行优化设计。
例如，可以采用多关节结构，增加机械手臂的自由度；可以采用高效的气控阀和传感器，提高机械手臂的控制精度；还可以采用轻量化材料，降低机械手臂的重量。
三、气动机械手的应用领域气动机械手在工业自动化领域有着广泛的应用。
它可以用于装配线上的零部件组装，可以用于搬运重物，还可以用于危险环境下的作业。
此外，气动机械手还可以应用于医疗、食品加工等领域，为人们的生活提供便利。
四、气动机械手的发展趋势随着科技的不断进步，气动机械手也在不断发展。
未来，气动机械手有望实现更高的负载能力和更高的控制精度。
同时，随着机器学习和人工智能的发展，气动机械手还可以实现自主学习和自主决策，从而更好地适应复杂的工作环境。
结论气动机械手作为一种基于气动原理的机械手臂，具有广泛的应用前景。
气动机械手毕业设计
气动机械手毕业设计气动机械手是一种基于气动元件和气动控制系统的自动化设备，主要用于工厂生产线上的物料搬运、装配和处理等工作。
气动机械手具有结构简单、运动灵活、成本低廉、维护方便等优点，在工业领域得到了广泛应用。
本文将从气动机械手的结构设计、气动系统设计和控制系统设计三个方面进行讨论。
首先是气动机械手的结构设计。
气动机械手的结构设计要考虑到工作范围、负载能力、精度要求等因素。
首先需要确定机械手的工作范围，即能够覆盖的空间范围，这决定了机械手的臂长和关节点的位置。
然后需要根据工作负载的大小和要求确定机械手的负载能力，从而确定气缸和驱动装置的规格。
最后还需要考虑机械手的运动精度，这需要合理选择传动装置和关节点的位置，以确保机械手能够准确地完成任务。
其次是气动系统设计。
气动机械手的气动系统主要由气源、气压调节装置、气缸和气动阀组成。
在气源方面，可以选择压缩空气作为动力源，需要考虑气源的稳定性和供应能力。
气压调节装置用于调整气缸的工作压力，以满足不同的工作需求。
气缸是气动机械手的执行机构，一般选择双作用气缸，通过气源的压力差来实现前后运动。
气动阀则用于控制气缸的开闭和运动方向。
最后是控制系统设计。
气动机械手的控制系统一般采用PLC或者单片机控制。
在控制系统设计中，首先需要确定机械手的工作方式，可以是自动化连续工作，也可以是手动操作。
然后需要确定机械手的控制模式，可以是位置控制、力控制或者速度控制，根据不同的工作需求选择合适的控制模式。
同时还需要设计机械手的控制程序和界面，以实现对机械手的控制和监控。
综上所述，气动机械手的毕业设计主要包括结构设计、气动系统设计和控制系统设计三个方面。
在设计过程中，需要综合考虑机械手的工作范围、负载能力、精度要求等因素，选择合适的气缸和传动装置，并设计相应的气动系统和控制系统，以实现机械手的自动化操作。
气动机械手在国内外的发展现状与应用
气动机械手在国内外的发展现状与应用气动机械手是一种以气体为动力的，能够进行各种复杂操作的机器人，它是工业自动化生产的基础设备之一。
近年来，随着工业自动化的发展和气动技术的成熟，气动机械手越来越受到关注和应用。
一、国内气动机械手的发展现状目前，国内气动机械手的制造和应用主要集中在工业机器人领域。
国内企业在进行气动机械手研发的同时，也不断探索其在自动化生产中的应用。
从技术上来看，国内气动机械手的技术水平相较于国外存在着一定差距。
这主要表现在，国内的气动机械手尚未实现人工智能、视觉感知和自适应控制等多种高级技术的集成，其应用领域也比较受限制。
不过，国内的气动机械手在实践中表现依然不错。
许多企业利用气动机械手实现了生产线的自动化，大幅提高了生产效率、降低了人工成本，推动了企业和整个行业的发展。
二、国外气动机械手的发展现状相较于国内，国外在气动机械手领域拥有更加成熟和先进的技术。
欧美等发达国家的许多企业已经实现气动机械手的智能化，为未来工业自动化生产走向数字化和智能化奠定了基础。
一方面，国外的气动机械手在机器人学、控制技术、运动控制和视觉感知等方面的研究取得了显著进展；另一方面，其制造企业也在积极推广和应用气动机械手，进一步完善了气动机械手的应用生态。
三、气动机械手的应用现状气动机械手的应用领域主要包括制造业、汽车工业、食品工业、医疗领域等多个领域。
在制造业领域，气动机械手已广泛应用于机械加工、组装、喷涂、清洗等各个环节。
这些领域的自动化生产需要大量的机器人来完成，气动机械手凭借其灵活性和高效性，逐步成为自动化生产线上不可或缺的设备。
在汽车工业中，气动机械手主要用于零件加工、装配、焊接、涂装等环节。
其应用使得汽车工业的生产效率提升，并且在制造过程中更好地保证了产品的质量和安全。
在食品工业中，气动机械手也得到了应用。
比如在食品包装环节，气动机械手可以精准地将食品放置在指定的位置，提高了生产效率，同时也保证了食品的质量和卫生。
机械创新设计之气动机械手
机械创新设计之气动机械手机械创新设计之气动机械手在工业生产中，机械手是一种重要的设备。
它可以自动完成各种生产任务，如组装、搬运、压装等，减轻人力负担，提高生产效率。
随着技术的不断发展，机械手的种类也越来越多样化。
其中，气动机械手是一种新型机械手，其主要优点是结构简单、质量轻、成本低、使用寿命长等。
本文将从气动机械手的特点、应用和研发方向等方面进行探讨。
一、气动机械手的特点气动机械手是一种基于气动原理的机械手，其核心组成部分是气缸、气控阀、气源等。
相比于其他类型的机械手，气动机械手具有以下特点：1、结构简单：气动机械手的结构简单，由气缸和气控阀等组成。
相比于电动机械手、液压机械手等，其结构更加简单明了，更容易进行维护和维修。
2、质量轻：气动机械手主要由金属材料和塑料等组成，重量通常不超过20kg。
因此，相比于其他类型的机械手，它的质量更轻，更方便搬运和安装。
3、成本低：由于气动机械手的结构简单，制造成本低，因此价格相对低廉。
这也是其被广泛应用的重要原因之一。
4、使用寿命长：气动机械手使用寿命长，可以在较恶劣的环境下工作。
而且它可以一直工作，不需要大量的维修和维护，降低了生产成本。
二、气动机械手的应用气动机械手适用于需要重复进行半自动化和全自动化生产的领域。
它可以适用于各种行业，如汽车制造、电子制造、机械加工等。
下面列举了一些具体的应用场景：1、组装生产线在汽车制造、电子制造等行业中，需要大量进行零部件的组装作业。
通过使用气动机械手可以实现半自动化生产线。
它可以根据生产要求灵活地进行抓、握、放等动作，可大大提高工作效率。
2、搬运在机械加工、冶金等行业，需要对重型设备和材料进行搬运。
使用气动机械手可以省去人工搬运的麻烦，而且可以大大保障生产安全。
3、压装在一些生产行业中，需要对零部件和电子元件进行压装。
使用气动机械手可以精准地对物体进行压装，大大提高了压装质量和效率。
三、气动机械手的研发方向随着技术的不断发展，气动机械手也在不断创新和改进。
气动机械手控制系统设计分析
气动机械手控制系统设计分析气动机械手是一种用气压作为动力源的机械手臂，主要应用于工业自动化制造中的装配、夹取等工作。
气动机械手控制系统是机械手操作的重要组成部分，本文将从气动机械手控制系统设计分析的角度，对气动机械手控制系统相关问题进行分析。
一、气动机械手控制原理气动机械手的控制原理是通过空气压力驱动气缸活塞，改变气缸活塞的位置从而实现机械手臂的运动。
气动机械手控制系统一般由执行机构、感应元件、控制器、传感器等组成，其中最重要的部分就是控制器。
在气动机械手控制系统中，控制器是独立的微型计算机，其主要功能是根据操作者的设定来计算控制信号并形成控制指令，同时控制器还负责接收传感器的信号，控制气缸的开闭以及控制气压的大小等。
控制器一般使用PLC（可编程逻辑控制器）或PC（个人计算机）等。
二、气动机械手控制系统设计1、控制器选型气动机械手控制系统设计的一个重要因素是选择控制器类型。
可编程逻辑控制器（PLC）是主要的控制器类型之一，它是一种基于电子技术的智能控制器，具有可编程性和可扩展性特点。
PLC的应用是非常广泛的，它可以用于机器人、制造业、自动化系统等领域。
另外，个人计算机（PC）也可以作为气动机械手控制器。
相比PLC，PC的可编程性更强，其控制功能也更加灵活。
不过，PC在可靠性和实时性方面相对较弱，其控制系统需要通过编写控制软件或使用现有的控制程序来实现。
因此，在实际应用中需要根据具体的控制要求和性能要求来选择控制器类型。
2、传感器选型在气动机械手控制系统中，传感器是非常重要的部分，它能够实现机械手运动的持续监测和位置检测。
传感器的选型应该根据需求进行，有以下几种常用传感器：（1）接触式传感器：可以感知物体的接触情况，通常用于检测机械手夹持物体的情况。
（2）光电传感器：可以感知物体的存在和位置，通常用于检测工件的位置和方向。
（3）压力传感器：可以感知气压变化，通常用于检测气缸的工作状态。
（4）编码器：可以检测机械手的位置和方向，通常用于机械手的导航。
气动机械手plc设计
系统扩展性考虑
模块化设计
将系统划分为多个模块，便于未来功能扩展和升级。
预留接口
在设计时预留外部接口，以便未来与其他设备或系统进行集成。
可扩展的存储和计算能力
考虑未来数据处理需求的增长，设计可扩展的存储和计算架构。
06 案例分析
案例一
总结词：成功应用
详细描述
PLC采用可编程的存储器，用于存储程序、数据和参数等信 息，并通过输入/输出接口与外部设备进行通信。它能够按照 程序逻辑执行控制任务，具有高度的可靠性和灵活性，广泛 应用于工业自动化领域。
PLC的工作原理
总结词
PLC的工作原理包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。在输入采样阶段，PLC读取输入信号的状态并将 其存储在输入映像寄存器中；在程序执行阶段，PLC按照用户程序的顺序执行指令，并更新内部寄存器的值；在 输出刷新阶段，PLC将输出映像寄存器的状态输出到输出模块，驱动外部负载。
优化程序
根据调试结果，对程序进行优化，提高机械手的控制 性能和稳定性。
04
气动机械手PLC控制系统的 实现
系统硬件配置
控制器
气动元件
选择一款高性能的PLC控制 器，如西门子S7-300或欧 姆龙CP1H系列，以满足气
动机械手的控制需求。
01
02
根据气动机械手的动作要求 ，选择适当的气动元件，如 气缸、电磁阀、气源处理元
控制系统
控制系统是气动机械手的核心部分，通过PLC（可编程逻辑控 制器）对机械手的运动进行控制，实现各种动作的精确控制和 协调。
传感器
传感器用于检测机械手的运动状态和位置，将信号反馈给控 制系统，以便实现精确控制。
气动机械手工作原理
气动机械手工作原理气动机械手是一种利用空气压力和气动元件控制机械臂运动的机械手。
其工作原理基于气压原理和气动元件的运动控制，以实现机械臂的精确定位、快速运动与准确抓取等动作。
下面将详细介绍气动机械手的工作原理。
1. 空气压力原理气动机械手工作的基础是空气压力原理。
气动系统的主要作用是将压缩空气转换为机械运动，从而控制机械手的运动和抓取。
系统中的核心组成部分是气源、气压调节器、气动执行器、控制阀以及管路。
气源通常是空气压缩机，其主要功能是将空气压缩成压缩空气。
经过气压调节器的调整后，气压可以达到所需要的阀门和气动元件的工作压力，同时保证系统的稳定运行。
2. 气动元件的运动控制气动元件是气动机械手控制中最重要的部分。
在气动机械手中，常用的气动元件有气缸、气动旋转接头、气动夹具和快速接头等。
这些元件是利用压缩空气引起的机械运动来实现机械手的运动和抓取。
其中，气缸是最常见的一种气动元件。
其工作原理是通过高压气体进入气缸形成气压差，以推动或拉动活塞完成机械手的各种动作。
气缸的数量和布局可以根据机械手的功能和工作要求进行设计和布置，常见的构型有单作用气缸、双作用气缸以及多级气缸等。
3. 机械手的动作控制机械手的动作控制是利用控制阀对气动元件的控制来实现的。
控制阀负责调节压缩空气的流向和压力以及气量的大小，从而控制气动元件的操作。
在气动机械手中，一般采用电磁阀作为控制元件。
机械手的动作控制主要由气源、气压调节器、电磁阀和气管组成。
当气源供应压缩空气到气压调节器时，在气压调节器中设置所需的气压值，然后通过电磁阀控制空气进入气缸来实现机械手的运动和抓取动作。
4. 机械手的工作流程气动机械手的工作流程一般包括四个步骤：选材、设计、制造和调试。
在选材阶段，需要根据机械手的需求选择合适的气动元件，包括气缸、气动旋转接头、气动夹具和快速接头等。
在设计阶段，需要根据机械手所要完成的功能来设计机械手的工作布局，包括机械结构、原理图和控制系统等。
气动机械手毕业设计
气动机械手毕业设计气动机械手毕业设计在现代工业领域，机械手被广泛应用于各种生产线和制造过程中。
随着科技的进步和工业自动化的发展，气动机械手作为一种重要的工具，被越来越多的企业所采用。
本文将探讨气动机械手的毕业设计，并讨论其在工业应用中的重要性和挑战。
首先，我们需要了解气动机械手的基本原理和结构。
气动机械手是一种通过气动力驱动的机械手臂，它使用气动元件（如气缸和气动阀）来实现运动控制。
与传统的电动机械手相比，气动机械手具有结构简单、成本低、响应速度快等优点。
因此，它在一些特定的工业应用中表现出色。
在进行气动机械手的毕业设计时，我们需要考虑以下几个方面。
首先是机械结构设计。
机械手的结构设计直接影响其运动能力和稳定性。
我们需要根据具体的应用需求，选择合适的机械结构，如平行机械臂、串联机械臂等。
同时，还需要考虑机械手的负载能力和工作范围，确保其能够满足实际工作环境的要求。
其次是气动系统设计。
气动机械手的运动控制依赖于气动系统的设计和优化。
我们需要选择合适的气缸和气动阀，并设计合理的气路布局，以确保机械手的运动平稳和准确。
此外，还需要考虑气动系统的能耗和噪音控制，以提高机械手的工作效率和环境友好性。
另外一个重要的方面是控制系统设计。
气动机械手的运动控制需要依靠先进的控制算法和系统。
我们可以采用传统的PID控制方法，也可以使用先进的模糊控制或神经网络控制方法。
无论采用何种方法，都需要进行系统建模和参数调整，以实现机械手的精确控制和运动规划。
此外，还可以考虑一些创新的设计元素，以提升气动机械手的性能和功能。
例如，可以加入视觉识别系统，使机械手能够自动识别并抓取目标物体。
还可以加入力觉反馈系统，使机械手能够感知外部力的大小和方向，从而更好地适应复杂的工作环境。
在进行气动机械手的毕业设计时，我们还需要考虑实际的制造和装配过程。
机械手的制造和装配需要考虑到材料的选择、加工工艺的优化以及装配工艺的设计。
同时，还需要进行严格的测试和验证，以确保机械手的性能和可靠性。
气动机械手设计说明书
目录气动机械手及继电器控制系统设计 (2)第一章绪论 (2)1.1 气动机械手概述 (2)1.2 机械手的组成和分类 (3)1.2.1机械手的组成 (3)1.2.2机械手的分类 (3)1.3课题的提出及主要任务 (5)第2章继电器硬件系统设计 (5)2.1系统分析 (5)2.2方案确定 (6)2.3元器件介绍 (6)第三章软件系统设计 (11)3.1控制方案的确定 (11)3.2工作过程 (12)第四章调试过程 (14)第五章设计总结 (18)第六章附图 (20)6.1三维零件图： (20)6.2三维装配图： (20)第七章参考文献 (21)气动机械手及继电器控制系统设计第一章绪论1.1 气动机械手概述气动机械手由操作机(机械本体)、控制器、驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量,提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用.机械手是模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置.在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。
生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作，意义更为重大。
因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。
机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。
随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。
由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
气动机械手
1.气动机械手的应用现状：由于气压传动系统使用安全、可靠，可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作。
而气动机械手作为机械手的一种，它具有结构简单、重量轻、动作迅速、平稳、可靠、节能和不污染环境、容易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点。
所以，气动机械手被广泛应用于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工，食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。
现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。
车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在指定工位的夹紧和定位；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气动机械手。
高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。
气动机械手用于对食品行业的粉状、粒状、块状物料的自动计量包装；用于烟草工业的自动卷烟和自动包装等许多工序。
如酒、油漆灌装气动机械手；自动加盖、安装和拧紧气动机械手，牛奶盒装箱气动机械手等。
此外，气动系统、气动机械手被广泛应用于制药与医疗器械上。
如：气动自动调节病床，Robodoc机器人，da Vinci外科手术机器人等。
2.气动机械手发展前景：（1）重复高精度精度是指机器人、机械手到达指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。
重复精度是指如果动作重复多次，机械手到达同样位置的精确程度。
重复精度比精度更重要，如果一个机器人定位不够精确，通常会显示一个固定的误差，这个误差是可以预测的，因此可以通过编程予以校正。
重复精度限定的是一个随机误差的范围，它通过一定次数地重复运行机器人来测定。
随着微电子技术和现代控制技术的发展，以及气动伺服技术走出实验室和气动伺服定位系统的成套化。
气动机械手的重复精度将越来越高，它的应用领域也将更广阔，如核工业和军事工业等。
（2）模块化有的公司把带有系列导向驱动装置的气动机械手称为简单的传输技术，而把模块化拼装的气动机械手称为现代传输技术。
气动机械手的工作流程
气动机械手的工作流程一、引言气动机械手是一种基于气动技术的机械臂，用于自动化生产线中的物料搬运和加工等工作。
它具有结构简单、速度快、精度高等优点，广泛应用于汽车、电子、食品等行业。
本文将详细介绍气动机械手的工作流程。
二、气动机械手的结构气动机械手主要由以下几个部分组成：1. 机身：包括底座和臂架，支撑整个机器人。
2. 关节：连接臂架上的各个部分，使其能够进行转动。
3. 手爪：用于抓取物料或工件。
4. 气源系统：提供气压力，驱动机械手运作。
5. 控制系统：控制整个机器人的运行，实现自动化生产线中的物料搬运和加工等工作。
三、气动机械手的工作流程1. 进行启动前检查在使用气动机械手之前，需要进行启动前检查。
主要包括：（1）检查气源系统是否正常工作；（2）检查控制系统是否正常；（3）检查所有关节和手爪是否正常运转。
2. 进行操作前准备在进行操作前，需要进行以下准备工作：（1）确定机械手的工作区域；（2）设置机械手的工作模式；（3）确定机械手需要执行的任务。
3. 进行物料或工件抓取气动机械手主要用于物料或工件的抓取。
具体流程如下：（1）将机械手移动到物料或工件附近；（2）打开手爪，将其伸入物料或工件中；（3）关闭手爪，将物料或工件抓取起来。
4. 进行物料或工件放置在完成任务后，需要将物料或工件放置到指定位置。
具体流程如下：（1）将机械手移动到指定位置；（2）打开手爪，将物料或工件放置到指定位置。
5. 进行任务切换在完成一个任务后，可能需要切换到另一个任务。
具体流程如下：（1）将机械手移动到指定位置；（2）更换需要使用的夹具或其他装置；（3）重新设置机械手的操作模式和任务。
6. 进行关机前检查和维护在使用气动机械手结束后，需要进行关机前检查和维护。
主要包括：（1）检查机械手的各个部件是否正常；（2）清洁机械手的各个部件；（3）对机械手进行保养和维护。
四、气动机械手的应用场景气动机械手广泛应用于以下行业：1. 汽车制造业：用于汽车零部件的生产线上，如发动机、轮胎等。
气动机械手指实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作和理论学习，使学生了解和掌握气动机械手指的结构、工作原理及操作方法。
通过实训，使学生能够熟练地运用气动机械手指进行简单的抓取、放置等操作，提高学生的实际动手能力和综合素质。
二、实训内容1. 气动机械手指的组成及工作原理（1）组成气动机械手指主要由以下几个部分组成：1）气动元件：包括气源、气管、减压阀、电磁阀等。
2）机械结构：包括手指主体、手指关节、手指末节等。
3）控制系统：包括控制器、传感器、执行器等。
（2）工作原理气动机械手指的工作原理是利用压缩空气作为动力，通过气压控制手指的运动。
当压缩空气进入手指内部时，手指关节和末节会产生相应的运动，实现抓取、放置等功能。
2. 气动机械手指的操作方法（1）连接气源1）将气管连接到气源。
2）调节减压阀，使气压稳定在设定值。
（2）安装手指1）将手指主体安装在适当的位置。
2）根据手指的形状和大小，调整手指关节和末节的相对位置。
（3）调试手指1）打开控制器，检查手指的运动是否顺畅。
2）根据实际需求，调整手指关节和末节的运动范围。
3. 气动机械手指的实训操作（1）抓取操作1）将手指放置在目标物体上方。
2）通过控制器控制手指关节和末节的运动，使手指夹紧目标物体。
3）将手指移动到指定位置，释放目标物体。
（2）放置操作1）将手指放置在目标物体上方。
2）通过控制器控制手指关节和末节的运动，使手指放松。
3）将手指移动到指定位置，完成放置操作。
4. 气动机械手指的维护与保养（1）定期检查气动元件，确保气源、气管、减压阀、电磁阀等部件正常工作。
（2）定期清洁手指关节和末节，防止灰尘和杂物进入。
（3）定期检查控制系统，确保控制器、传感器、执行器等部件正常工作。
三、实训心得通过本次实训，我对气动机械手指有了更深入的了解，以下是我的一些心得体会：1. 气动机械手指在工业生产中具有广泛的应用前景，能够提高生产效率，降低劳动强度。
2. 气动机械手指的操作相对简单，但需要掌握一定的技巧，才能实现高效的抓取和放置操作。
四个自由度气动机械手结构设计
四个自由度气动机械手结构设计四个自由度气动机械手是一种具有四个独立运动自由度的机械手，常用于工业生产线上的自动化操作。
它采用了气动驱动技术，能够在高速下快速、准确地完成各种复杂任务。
在这篇文章中，将介绍四个自由度气动机械手的结构设计。
四个自由度气动机械手一般由基座、转台、前臂、前臂臂杆以及末端执行器等主要部件组成。
其中，基座是机械手的支撑部分，承载机械手的整体结构；转台是机械手的第一旋转关节，使机械手能够在水平面上进行转动；前臂是机械手的第二旋转关节，使机械手能够在竖直方向上进行旋转；前臂臂杆是机械手的伸缩部分，通过伸缩前臂臂杆，可以使机械手的工作范围更加灵活；末端执行器是机械手的最后一个关节，通过末端执行器可以实现机械手的精确定位和抓取动作。
在四个自由度气动机械手的设计中，需要考虑以下几个方面：结构刚度、重量、精度和可靠性。
首先，结构刚度是机械手设计的重要指标之一、为了保证机械手在高速运动中不产生振动和形变，需要采用合适的结构材料和设计参数，提高机械手的整体刚度。
其次，重量是机械手设计的另一个重要指标。
较轻的机械手可以提高其加速度和速度，使其能够更快地完成任务。
因此，在设计中需要尽量减小机械手的自重，采用轻量化的材料。
第三，精度是机械手设计的关键要素之一、在一些需要高精度定位和抓取的任务中，机械手需要具备较高的精度。
在设计中，需要合理选择驱动器、传感器和控制系统，以确保机械手的精确定位和抓取动作。
最后，可靠性是机械手设计的关键要素之一、机械手在工作过程中需要承受较大的负载和惯性力，因此需要采用可靠的结构和驱动系统，以保证机械手在长时间工作中不发生故障。
总结而言，四个自由度气动机械手的结构设计涉及结构刚度、重量、精度和可靠性等多个方面。
在设计过程中，需要综合考虑这些因素，选择合适的驱动器、传感器和控制系统，以实现机械手的高速、准确和可靠的运动。
这样的机械手在工业生产线上能够提高生产效率，实现自动化操作。
气动机械手
气动机械手
组成及结构形式
机械手一般指同时只作一个自由度(直线或旋转)运动的机械夹持器(手)装置，它们由机械夹持器(气动手指、电磁铁、真空吸盘等)、驱动装置(运动机构、气缸、液压缸或直线电机、步进电机等)和导向支架组成，如图8．38所示。
它们常用于既不很重，也不大，又方便夹持的物料，如在物流自动化及自动生产线中常有的中小型尺寸的方形或圆柱形零件、薄壁零件和具有统一尾部结构的刀具等的装卸。
加工中心上的刀具更换，自动车床上的自动上、下料，注塑机的注塑零件的抓取及水口的抓取等，都在大量地使用工业机械手。
虽然气动机械手用于各种不同的场合，要求不一，但各企业都希望能快速设计、灵活应用气动机械手。
这为气动机械手的模块化提供了一条发展之路。
采用模块化拼装结构，可快速组成立柱型气动机械手、门架型气动机械手及滑块型气动机械手，以及其他各类气动机械手。
图8．39所示是通常使用的一些气动组合机械手，其中图8．39(a)，(b)，(d)所示3种形式应用最广泛。
在组合扩展过程中，气动机械手中的每个部件(包括支架、支座、螺钉、螺母)都列在气动供应商的产品样本之中，设计人员不必为其中某个小部件进行重新设计、制造或另行采购。
东莞巨丰气动制造有限公司。
气动机械手的工作流程
气动机械手的工作流程一、气动机械手的概述气动机械手是一种使用气压驱动的机械装置，通过空气流动的力量实现抓取、搬运、装配等作业。
由于其结构简单、操作灵活、成本低廉等特点，气动机械手在工业生产中得到了广泛应用。
二、气动机械手的结构和工作原理2.1 结构组成气动机械手主要由气源系统、执行器、控制系统和传感器等组成。
其中，气源系统提供压缩空气，执行器通过气压驱动完成不同动作，控制系统对机械手进行控制和协调，传感器用于感知环境和物体特征。
2.2 工作原理气动机械手的工作原理基于气动力学的基本原理，利用压缩空气的动力实现动作。
当气源系统提供高压气体时，通过控制系统控制气压的流动，将气体传送至执行器，从而驱动执行器的动作。
三、气动机械手的工作流程3.1 步骤一：气源供给气动机械手工作前需要保证充足且稳定的压缩空气供给。
通常使用气压缸或气泵将空气压缩至一定压力，并通过气管输送至机械手的执行器。
3.2 步骤二：传感器感知在执行具体任务之前，传感器会对环境和待抓取物体进行感知。
这些传感器可以是光电传感器、压力传感器、力敏传感器等。
通过感知获得的信息，机械手可以做出相应的反应和调整。
3.3 步骤三：执行器动作控制机械手的执行器通过气压控制完成各种动作。
常见的动作包括抓取、放置、搬运、装配等。
通过控制系统对执行器施加不同的气压信号，实现机器手的灵活运动。
3.4 步骤四：自主协调与优化在执行任务过程中，机械手可以通过控制系统实现自主协调和优化。
根据感知到的环境和任务要求，机械手可以动态调整执行器的动作速度、力度等参数，以提高工作效率和精度。
3.5 步骤五：完成任务当机械手完成任务后，执行器会根据控制信号返回初始状态或者进行下一次任务。
同时，气源系统可以关闭或者进入待机状态，等待下一次任务的开始。
四、气动机械手的优势和应用场景4.1 优势气动机械手具有以下优势： - 结构简单，易于制造和维护； - 操作灵活，可实现多种动作； - 成本低廉，适用于大规模生产； - 可靠性高，适用于恶劣工作环境。
气动机械手的工作原理
气动机械手的工作原理气动机械手是一种采用负压压力正向操纵的多自由度机器手臂，由压力源为驱动介质的动力系统以及每自由度上的气动控制微系统构成。
气动机械手在新式机械组件的设计与安装、冲压件的装配、定位、回转、传动及抓取等工作中予以广泛应用，具有质量可靠，精度高，自动化程度高，安装快捷，操作简单方便，动作连贯流畅，便于调节的优点。
气动机械手的工作原理主要是运用压力源（气源或电源）使某些环节作开启或关闭。
它的驱动系统由真空润滑器和工作油缸构成，一般工作介质采用空气，传动装置（驱动构架）由多个连接油缸组合成一个机械手臂，连接油缸之间的人工调整可以不断的改变机械手的形状。
每个油缸的开关闭是由活塞、活塞杆、膜片、调节阀等密封元件完成的，膜片的压力可直接控制机械手的倾斜角度的变化。
一旦工作油缸的膜片受到压力，它就会压缩，使活塞在活塞杆上作侧折运动，从而使油缸的位置发生改变，机械手也就达到预期的作��。
从而完成从某外部位置到另一个指定位置的动作操作。
整个气动机械手的运行过程遵循着操作者对机械手动作程序及运动轨迹设定值进行调节。
执行操作程序以及运动轨迹设定值时，夹爪执行器会随着控制器的指令，根据每个油缸的驱动构架的最终位置，按照机械手的轨迹进行延伸、伸缩、回转抓取等动作。
而在气压机械手的控制过程中，空气电磁换向阀的作用无疑就显得非常重要了，电磁阀的工作原理是通过内置的计算机程序控制，控制脉冲电流的开启与关闭，从而控制气缸的推出与回归，控制不同油缸之间的延伸与伸缩，使机械手可以实现连续活动且动作自如。
因此，气动机械手最关键的技术就是恰当控制密封元件的压力的增加与减少，使其可以实现位置变化，完成动作程序并进行**位移抓取**等工作。
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气动机械手现状及发展前景
1.1概述
机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式。
特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
我组报告的方向为气动机械手。
气动机械手是随着现代气动技术、气动伺服控制技术和以计算机技术为核心的控制技术的飞速进步而发展起来的，它代表着现代气动技术发展的成就和方向。
气动机械手是典型
的机、电、气一体化的产物，
以其价廉、简单、维护方便、
抗污染能力强等优点，在工业
自动化领域中得到愈来愈广
泛的应用。
气动技术(Pneumatics)
是以空气压缩机为动力源，以
压缩空气为工作介质，进行能
量传递或信号传递的工程技
术，是实现各种生产控制、自
动控制的重要手段之一。
作为
流体传动的一个重要分支，气动技术成为独立的技术门类不过 50 多年的时间，却己经充分显示出它在自动化领域中强大的生命力，成为上个世纪及本世纪应用最广，发展最快，也是最容易被接受及重视的技术之一。
气压传动工作压力较低，运作提件简单，容易，处理方便，一般压缩空气可存贮在储气罐中，就算发生突然断电也不会导致工艺流程突然中断。
气动机械手通用性强，机械手臂采用气流负压式吸盘或是夹持式，能实现手腕回转运动，按照抓取工件的要求，手臂有三个自由度，即手臂的伸缩、左右回转、和上下升降运动。
回转与升降运动是通过立柱来实现的。
横向移动为手臂的横移，手臂的各种运动都是由气缸来实现的，由于气压传动系统动作迅速、反应灵敏、阻力损失和泄漏较小，成本低廉，有一定的承载能力，在足够的工作空间以及在任意位置都能自动定位等特性。
由气动元件组成的控制系统只适用于简单工艺、小型产品，因为定位精准方面欠缺，不能在高速情况下实现高度的精准定位。
气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段之一。
1.2气动技术的发展历程
近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。
电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求；微电子技术的引入，促进了电气比例伺服技术的发展，现代控制理论的发展，使气动技术从开关控制进入闭环比例伺服控制，控制精度不断提高；由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点，国内外都在大力开发研究。
从各国的行业统计资料来看，近30多年来，气动行业发展很快。
20世纪70年代，液压与气动元件的产值比约为9:1，而30多年后的今天，在工业技术发达的欧美、日本等国家，该比例已达到6:4，甚至接近5:5。
我国的气动行业起步较晚，但发展较快。
从20世纪80年代中期开始，气动元件产值的年递增率达20%以上，高于中国机械工业产值平均年递增率。
随着微电子技术、PLC技术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的发展与应用，气动技术已成为实现现代传动与控制的关键技术之一。
1.3气动机械手的发展现状
气动技术——这个被誉为工业自动化之“肌肉”的传动与控制技术，在加工制造业领域越来越受到人们的重视，并获得了广泛应用。
目前，伴随着微电子技术、通信技术和自动化控制技术的迅猛发展，气动技术也不断创新，以工程实际应用为目标，得到了前所未有的发展。
另一方面，气动技术作为“廉价的自动化技术”，由于其元器件性能的不断提高，生产成本的不断降低，被广泛应用于现代工业生产领域。
在现代化的成套设备与自动化生产线上，几乎都配有气动系统。
据统计；在工业发达国家中，全部自动化流程中约有30％装有气动系统，有90％的包装机械，70％的铸造、焊接设备，50％的自动操作机、400／8的锻压设备和洗衣设备、30％的采煤机械，20％的纺织机械、制鞋业、木材加工、食品机械、43％的工业机器人装有气压系统。
日、美、德等国的气动元件销售平均每年增长超过10-15％。
许多工业发达国家的气动元件产值己接近液压元件的产值，且仍以较大速度发展。
完全可以想象，类同“家用电器”，将来会出现“家用气动”这样的名词为人们熟知。
工业机器人使用最多的一种驱动方式是电机驱动。
驱动电机一般采用步进电机、直流伺服电机以及交流伺服电机。
由于电机速度高，通常须采用减速机构(如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等)。
这类机器人的特点是控制精度高，驱动力较大，响应快，信号检测、传递、处理方便，并可以采用多种灵活的控制方案。
但是由于这类机器人价格昂贵，限制了在一些场合的广泛应用。
因此，人们开始寻求其它一些经济适用的机器人驱动方式。
随着气动技术获得了快速发展，其中利用成本性能比低廉及同时具有许多优点的气动机械手设备来满足社会生产实践需要也越来越多的受到重视，气动机械手技术已经成为能够满足许多行业生产实践要求的一种重要实用技术。
气动机械手与其它控制方式的机械手相比，具有价格低廉、结构简单、功率体积比高、无污染及抗干扰性强等特点，表1．1给出了各种控制方式的比较。
工业自动化技术发展至今，气动定位系统已由传统的两点可靠定位，发展到任意位置定位。
传统的气动系统只能在两个机械调定位置可靠定位，并且其运动速度只能靠单向节流阀
单一调定的状态，经常无法满足许多设备的自动控制要求。
因而电一气比例和伺服控制系统，特别是定位系统得到了越来越广泛的应用。
因为采用电一气伺服定位系统可非常方便地实现多点无极定位(柔性定位)和无极调速，此外利用伺服定位气缸的运动速度连续可调性以代替传统的节流阀和气缸端部缓冲方式，可以达到最佳的速度和缓冲效果，大幅度降低气缸的动作时间，缩短工序节拍，提高生产率。
简易型精确定位气动机械手简介
2.1技术指标
(1)气动机械手采用气压驱动，气压压力为0.25MPa。
(2)在指定行程范围内：X 方向800mm,Y 方向400mm,Z 方向100mm，气动机械手能够准确的运动并将工件移动至指定位置，实现对工件的拾放功能。
该系统所传送的工件是圆球形工件，拾放功能通过气动吸盘来实现。
(3)气动机械手能够在X、Y 轴两坐标中任意位置实现精确定位，精度要求为1mm 以内。
Z 轴坐标实现两点上下行程位置定位。
(4)气动机械手有两种控制方式：操作面板控制和个人计算机控制，两种控制方式均以PLC 为主要控制模块，其中个人计算机控制要求PLC 与上位机实现有效通讯，通过上位机程序的改变来实现PLC 程序的更新与运动参数的变化。
(5)系统在正常和非正常工作情况下，要求设置机构连锁保护和故障显示等安全保护功能，在异常情况下及时报警，避免发生意外。
其基本动作流程如下
2.2机械手总体结构
机械手采用结构方式最为简单的直角坐标式，具有三个自由度，即X、Y、Z 轴方向自由度，机械手Z 轴气缸活塞杆末端设置真空吸盘。
机械手总体结构示意如图。
2.3气动回路的构成及原理
气动回路主要是由气源、各种控制阀以及执行气缸等组成。
(1)气源
气源是气压传动系统的动力源，是由空气压缩机产生的压缩空气。
为保证气动系统正常工作，必须对压缩空气进行降温、净化、减压、稳压以及提供油雾等一系列处理，因此必须设置压缩空气净化装置，包括冷却器、油水分离器和储气罐等。
为了保证空气质量，气源经过一过滤减压阀进行减压及过滤，压缩空气从过滤减压阀连通到各种控制阀并进入各气缸的两腔。
(2)换向阀
换向阀是气动控制中很重要的一类阀，用于改变气流方向和控制管道中气流的
通断，从而控制执行元件的运动方向。
电磁换向阀是利用电磁力来完成阀芯移动从
而实现换向的。
由于它可以实现电气联合作用，易于与PLC 等控制设备配合，因而
应用广泛。
(3)执行机构及其它相关气动部件
执行机构包括X 轴无杆气缸，Y 轴无杆气缸，Z 轴双作用气缸，真空发生器和真
空吸盘等部件，。
气动控制回路主要由X 轴无杆气缸回路，Y 轴无杆气缸回路，Z 轴双作用气缸回路和真空吸盘回路组成。
气动原理图
参考文献
【1】杨振球.简易型精确定位气动机械手的研究及其应用. 华中科技大学,2006
【2】陈冰冰. 气动机械手的结构设计、分析及控制的研究. 东华大学,2006
【3】陶海斌,倪俊芳. 气动机械手自动搬运控制系统的设计. 苏州大学,2012
2011级机电二班
组员:李宇齐,赵宇轩,彭上,陈石,何翔宇
2014.6。