气动机械手毕业设计论文

气动机械手毕业设计论文

分类号密级

U D C

中国地质大学江城学院

毕业论文（设计）

气动机械手

姓名：郭少龙

专业：机械设计制造及其自动化

班级：25000901

学号： 2500090112

指导教师：梁秋荣老师

题目：气动机械手的设计

专业：机械设计制造及其自动化

学生：（签名）郭少龙

指导教师：（签名）__________

摘要:

机械手是工业自动控制领域中经常用到的一种能够自动抓取、操作的装置，多用于自动生产线、自动机的上下料、数控设备的自动换刀装置中。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、节能和不污染环境等优点而被广泛应用。本文主要进行了气动机械手的总体结构设计和气动设计。机械手的机械结构由气缸、气爪和连接件组成，可按预定轨迹运动，实现对工件的抓取、搬运和卸载。气动部分的设计主要是选择合适的控制阀，设计合理的气动控制回路，通过控制和调节各个气缸压缩空气的压力、流量和方向来使气动执行机构获得必要的力、动作速度和改变运动方向，并按规定的程序工作。

关键词：气动机械手；气缸；气动回路。

Subject: The design of pneumatic manipulator Abstract：

翻译你还是自己来吧，这个需要专业的术语和语感，这个真干不了。

Key word: pneumatic manipulator cylinder pneumatic loop

目录

1 绪论 (1)

1.1机械手发展

史 (1)

1.2 机械手的分类…………………………………

2

1.3机械手的组

成 (4)

1.4应用机械手的意

义 (6)

2 机械手总体设计方案和气动回路设计 (7)

2.1机械手的运动规

划 (7)

2.2 机械手基本形式的选择…………………………

8

2.3 机械手的主要部件及运动………………………

9

2.4驱动机构的选择…………………………………

9

2.5 机械手的控制方案设计…………………………

10

2.6 机械手的技术参数列表…………………………

10

2.7 气动回路的设计………………………………

11

2.7.1前法兰式气缸的简

介 (11)

2.7.2气压传动系统工作原理

图 (11)

3 气动机械手的机械结构设计………………………

1 3

3.1 机械手末端执行的设计…………………………

13

3.1.2手指的形状和分

类 (13)

3.1.1夹持式手部结

构 (13)

3.1.3设计时考虑的几个问

题 (14)

3.1.4手持式结构设计

图 (14)

3.1.5气缸尺寸的确定于校

核 (15)

3.2 手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核 (17)

3.2.1尺寸设计和校

核 (17)

3.2.2平衡装置设

计 (18)

3.2.3导向装

置 (18)

3.2.4平衡装

置 (18)

3.3 手臂升降气缸的尺寸设计与校核 (19)

3.3.1尺寸设

计 (19)

3.3.2尺寸校

核 (19)

3.4 手臂回转气缸的尺寸设计与校核 (20)

3.4.1尺寸设

计 (20)

3.4.2尺寸校

核 (20)

4、总结与感悟 (21)

4-1 总结……………………………………………

21

4-2 感悟…………………………………………

21

1 绪论

1.1 机械手发展史

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它是机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。

机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是：机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教形的。1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为Unimate（即万能自动）。运动系统仿照坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动；控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年，美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran 机械手。该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。这两种出现在六十年代初的机械手，是后来国外工业机械手发展的基础。1978年美国Unimate公司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于±1毫米。联邦德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。

目前，机械手大部分还属于第一代，主要依靠人工进行控制；改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。第三代机械手则能独立完成工作中过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的重要一