气动机械手毕业设计论文(DOC)

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。

气动机械手关节结构设计及运动学仿真分析毕业论文第1章绪论1.1研究气动机械手的意义近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[1]。

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。

传统的机器人关节多由电机或液(气)压缸等来驱动。

以这种方式来驱动关节，位置精度可以达到很高，但其刚度往往很大，实现关节的柔顺运动较困难。

而柔顺性差的机器人在和人接触的场合使用时，容易造成人身和环境的伤害。

因此，在许多服务机器人或康复机器人研究中，确保机器人的关节具有一定的柔顺性提高到了一个很重要的地位。

人类关节具有目前机器人所不具备的优良特性，既可以实现较准确的位置控制又具有很好的柔顺性。

这种特性主要是由关节所采用的对抗性肌肉驱动方式所决定的。

目前模仿生物关节的驱动方式在仿生机器人中得到越来越多的应用。

在这种应用中为得到类似生物关节的良好特性，一般都采用具有类似生物肌肉特性的人工肌肉。

气动肌肉是人工肌肉中出现较早、应用较广泛的一种驱动器，具有重量轻、结构简单及控制容易等优点，在类人机器人、爬行机器人及康复辅助器械中得到了应用。

摘要本文设计了一种气压传动的机械手。

着重对机械手的力学特征和运动轨迹等进行了设计和计算，对主要零部件进行了强度校核。

(未完，待修改)第一章工业机器人简介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。

气动机械手的设计毕业设计论文
首先，根据气动机械手的工作原理和结构要求，我们选择了推杆气缸
作为驱动元件。

推杆气缸具有行程长、推力大的优势，适用于机械手的多
个关节。

在设计中，我们根据机械手所需的运动范围和推力要求选择了适
当的推杆气缸型号，并进行了合理的布置和装配。

其次，对于气动机械手的结构设计，我们选择了材料强度高、重量轻
的铝合金材料，并进行了强度计算和结构分析。

在设计过程中，我们考虑
了机械手在工作过程中的受力情况，确定了各个关节的尺寸和连接方式，
以保证机械手的稳定性和可靠性。

再次，对于气动机械手的控制系统设计，我们选择了先进的气动控制
阀及传感器，以实现机械手的精确控制。

在设计中，我们考虑了机械手的
运动范围、速度和承载能力等因素，确定了合适的控制策略，并进行了模
拟和仿真分析，以验证控制系统的性能。

最后，在气动机械手的实验验证与优化方面，我们通过搭建实验平台，对设计的机械手进行了性能测试和优化实验。

在实验中，我们利用传感器
和测量仪器对机械手的运动轨迹、力矩和功耗等进行了实时监测和分析，
以评价机械手的性能和效能，并对其进行了相应的优化设计。

综上所述，本文设计了一种气动机械手，并进行了详细的分析与优化。

通过设计和实验验证，证明了机械手的可行性和优越性。

未来可以进一步
改进和扩展该设计，以满足不同领域的自动化需求，并提高气动机械手的
性能和稳定性。

机械手设计毕业论文精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】摘要本设计为冲床上料机械手设计。

基本参数为：升降行程135mm，手臂回转角度为105°。

此机械手能以34次 /分的频率，传送重0.5公斤重的硒钢片。

该机械手采用气压传动方式驱动，气缸最大压力为0.7MPa，为提高气缸活塞密封的可靠性，活塞采用2个O型环密封。

机械手的的抓取部分为吸附式，采用2个型号为ZP16UN的真空吸盘，吸盘提升力由真空泵提供。

机械手工作时，气缸推动活塞杆作升降运动。

活塞杆的中部装有一个深沟球轴承，当活塞杆上下运动时，轴承沿导向筒上的螺旋槽移动。

活塞轴与手臂相连，当活塞轴作上升运动时，带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边上升边回转的复合运动，将被冲压件送到冲床上；当活塞轴作下降运动时，带动装有真空吸盘的吸附式手臂作边下降边回转的复合运动，使机械手回到初始状态，完成一个上料循环。

关键词：冲床机械手气压传动Abstract［单击此处键入英文摘要，内容应当与中文摘要相同］KeyWords：冲床机械手气压传动目录摘要 (I)Abstract (II)1 工业机械手的发展概况 (1)1.1 工业机械手定义 (1)1.2 工业机械手发展概况 (1)2 工业机械手整体介绍 (4)2.1 工业机械手的分类 (4)2.2 机械手的特点 (5)2.3 工业机械手在工业生产中的应用 (5)3 工业机械手设计方案 (7)3.1 工业机械手的组成 (7)3.2 规格参数 (8)3.3 坐标选择与分析 (8)3.4 驱动系统选择与分析 (9)3.4.1驱动系统的分类 (9)3.4.2 驱动系统的选择原则 (9)3.4.3 驱动系统的选择 (10)3.5 设计路线与方案 (11)3.5.1 设计步骤 (11)3.3.2 研究方法和措施 (11)4 真空吸盘和真空泵的选用 (13)4.1 真空吸盘 (13)4.1.1 吸盘的材料 (13)4.1.2 真空吸盘的作用 (13)4.1.3 吸盘的型号表示方法 (13)4.1.4 理论吸吊力 (13)4.1.5 吸盘的外形尺寸 (15)4.1.6 真空吸盘的选用 (18)4.2 真空泵 (19)4.2.1 真空泵的定义 (19)4.2.2 真空泵的分类 (19)4.2.3 真空泵的用途 (20)4.2.4 真空泵选取的注意事项 (20)4.2.5 真空泵的选取 (21)5 强度校核 (23)5.1 机械悬臂的校核 (23)5.2 活塞轴的校核 (29)5.3 轴承校核 (31)5.4 轴承用螺钉校核 (35)6 密封与润滑 (36)6.1 气缸的上下端盖的密封 (36)6.2 活塞的密封 (37)6.3 活塞轴的密封 (38)6.4 润滑 (39)6.4.1 气缸活塞润滑 (39)6.4.2 轴承润滑 (40)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (44)1 工业机械手的发展概况1.1 工业机械手定义机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序轨迹极其它要求，实现抓取，搬运工件或操做工具的自动化装置。

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。

气动机械手的毕业设计一、设计背景随着工业自动化程度的不断提高，机械手成为了现代工业领域中不可或缺的设备之一、传统的机械手多使用电动执行器，但其存在着噪音大、体积大、成本高等问题。

而气动机械手则可以通过利用空气压缩机产生的压缩气体驱动，具有噪音低、操作简单、灵活性高等优点。

因此，设计一种气动机械手是十分有意义的。

二、设计目标本设计的目标是设计一种具有良好性能的气动机械手，能够完成一定的操作任务，提高工作效率和工作质量。

三、设计内容1.气体动力系统设计设计气动机械手需要一套稳定的气体动力系统，包括压缩气体供应、处理和控制等。

需要选择适合的气体源，选用合适的过滤器、减压阀和控制阀等气动元件，并设计相应的管路系统。

2.机械结构设计机械结构设计是气动机械手设计的关键环节，需要确定机械手的自由度和工作范围，设计适合的关节结构和工具夹持装置。

同时，需要考虑机械手的刚度和稳定性，确保机械手能够稳定地完成工作任务。

3.控制系统设计控制系统设计是气动机械手设计过程中的另一个重要环节。

需要设计合适的传感器来感知工作环境，采集与控制相关的数据。

并通过合适的控制算法将输入信号转化为执行器动作。

同时，需要设计合适的控制面板和操作界面，方便对机械手进行操作和监控。

四、设计步骤1.确定设计目标和需求，包括气动机械手的工作负荷、工作环境和操作需求等。

2.进行气体动力系统的选型和设计，确定适合的气体源和气动元件，并设计相应的管路系统。

3.进行机械结构的设计，确定适当的自由度和工作范围，设计合适的关节结构和工具夹持装置。

4.进行控制系统的设计，选择合适的传感器和控制算法，设计控制面板和操作界面。

5.进行整体系统的组装和调试，测试气动机械手的性能和工作效果。

六、预期成果通过本设计，预期可以实现一种具有良好性能的气动机械手，能够完成一定的操作任务，提高工作效率和工作质量。

同时，能够对气动机械手的设计过程和性能进行评估和改进。

七、计划进度本设计计划在10个月内完成，按照以下进度进行：1.确定设计目标和需求：1个月2.气体动力系统的选型和设计：2个月3.机械结构的设计：3个月4.控制系统的设计：2个月5.整体系统的组装和调试：2个月1.王晓华，李骥.气动机械手的设计[J].科技创新与应用。

毕业设计（论文）题目气动机械手毕业设计论文目录第一章绪论 (4)1. 1 气动机械手概述 (4)1. 2 机械手的组成和分类 (4)1. 2. 1 机械手的组成 (4)1. 2. 2 机械手的分类 (6)1. 3 国内外发展状况 (7)1. 4 课题的提出及主要任务 (9)1. 4. 1 课题的提出 (9)1. 4. 2 课题的主要任务 (10)第二章机械手的设计方案 ................................................................................................................................................................................ 1 0 2. 1 机械手的坐标型式与自由度 . (10)2. 2 机械手的手部结构方案设计 (11)2. 3 机械手的手腕结构方案设计 (12)2. 4 机械手的手臂结构方案设计 (12)2. 5 机械手的驱动方案设计 (12)2. 6 机械手的控制方案设计 (12)2. 7 机械手的主要参数 (12)2. 8 机械手的技术参数列表 (12)2. 9 前法兰式气缸的简介 (13)第三章手臂伸缩、回转气缸的尺寸设计与校核 ................................................................................................................................. 1 4 3. 1 手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核 (14)3. 1. 2 平衡装置 (16)3. 2 手腕回转气缸的尺寸设计与校核 (16)3. 2. 1 尺寸设计 (16)3. 2. 2 尺寸校核 (16)第四章气动系统设计 ............................................................................................................................................................................................. 1 74．1 气压传动系统工作原理图 (17)第五章机械手的 P L C 控制设计...................................................................................................................................................................... 1 95. 1 可编程序控器的简介 (19)5. 2 PLC 的结构，种类和分类 (20)5. 3 FX2n 系列三菱 PLC 特点 (21)5. 4 接近开关传感器 (22)5. 5 I /O接口简介 (23)5. 6 行程开关的介绍 (23)5. 6. 1 行程开关的概念 (23)5. 6. 2 行程开关的作用及原理 (24)5. 7 电路的总体设计 (24)5. 7. 1 回路的设计 (24)5. 7. 2 系统输入/输出分布表 (25)5. 7．3 机械手的程序设计 (26)5. 7. 4 步进电机的运行控制 (27)5. 7. 5 各模块的程序设计 (27)第六章结论 .......................................................................................................................................................................................................... 3 6结束语 . ........... .. .. ... .. .. .. . .. .. .. . .. .. .............. .. ..... .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. ... . .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. ... .. .. ....... ....... ..错误！未定义书签。

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。

摘要为工业机械手研制一个技术性能优良的控制系统，对于提高工业机械手的整体技术性能来说具有十分重要的意义。

本论文正是针对这一课题，选择了可编程控制器(PLC)作为工业机械手的控制系统，这对提升工业机械手的整体技术性能起到了良好的作用。

本论文的控制对象是由三个搬运机械手组成的机械手群，每个机械手完成八个根本动作，三个机械手互相配合动作。

机械手由气缸驱动，气缸受电磁阀控制。

限位开关检测机械手是否到达固定位置。

可编程控制器(PLC)控制每个机械手的动作，实现机械手群的自动运行。

本论文可编程控制器(PLC)选用西门子〔SIEMENS〕公司S7–200系列的CPU224，并扩展了EM221数字量输入模块和EM222继电器输出模块。

机械手的开关量信号直接输入PLC，PLC通过中间继电器对电磁阀加以控制。

在软件上，设计了主程序和子程序。

主程序控制机械手群动作，子程序控制每个机械手动作。

本论文的重点放在PLC各硬件局部的设计和介绍、PLC梯形图的编写上。

在整体设计过程中按照“提出问题，分析问题，解决问题〞的主导思想，对整个系统的设计工作做出了细致的阐述。

关键词：可编程控制器(PLC)；气动机械手；梯形图；CPU224；AbstractDevelops a technical performance fine control system for the industry manipulator, regarding enhances the industry manipulator's overall technical performance to have the extremely vital significance. The present paper is precisely in view of this topic, chose programmable logical controller (PLC) to take the industry manipulator's control system, this to promoted the industry manipulator's overall technical performance toplay the good role.The present paper controlled member is by three the manipulator group which transports the manipulator to be posed, each manipulator pletes eight elementary actions, three manipulators coordinate the movement mutually. The manipulator actuates by the air cylinder, air cylinder solenoid valve control. The limit switch examines the manipulator whether arrives the stationary position.The programmable logical controller (PLC) controls each manipulator's movement, realizes the manipulator group automatic movement. Present paper programmable logical controller (PLC) selects SIEMENS Corporation S7–200 series CPU224, and expanded the EM221 numeral quantity load module and the EM222 relay output module. Manipulator's switch quantity signal direct input PLC, PLC controls through the intermediate relay to the solenoid valve. On the software, has designed the master routine and the subroutine. The master routine controls the manipulator group movement, the subroutine controls each manipulator to act.The present paper key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, in the PLC trapezoidal chart pilation. Defers to in the overall design process “asks the question, the analysis question, solves the problem〞 the guiding ideology, has made the careful elaboration to the overall system design workKey words：Programmable Logical Controller (PLC) ；Air Ooperated Mmanipulator；Trapezoidal Cchart；CPU224；目录第1章绪论11.1 机械手的概念11.2 气动机械手的简介11.2.1 气动技术11.2.2 气动机械手21.2.3 气动机械手的开展趋势3第2章方案论证42.1 机械手的设计42.1.1 气动搬运机械手的结构42.1.2 气动搬运机械手的工作原理42.2 气动搬运机械手群52.2.1 气动搬运机械手群结构52.2.2 气动搬运机械手群工作原理62.3 本论文的主要内容与达到的目标62.4 本系统的控制方案6第3章系统硬件电路的设计73.1 PLC的简介773.1.2 PLC的应用领域83.1.3 PLC的系统组成83.1.4 PLC的工作原理103.2 输入/输出信号123.3 PLC的选型143.4 I/O地址分配163.5 PLC外部接线183.6 电气控制原理21第4章软件设计224.1 机械手1控制程序224.2 机械手2控制程序254.3 机械手3控制程序284.4 机械手群主程序31第5章结论34参考文献35致谢35附录Ⅰ37附录Ⅱ53附录Ⅲ58第1章绪论机械手是近几十年开展起来的一种高科技自动化生产设备。

真空吸盘式气动机械手的设计毕业论文一绪论（一）气压传动技术的研究发展动向随着科学技术的不断进步，目前气压技术正向着高压、高速、大功率、高效、高度集成化的方向发展。

虽然气压传动技术方便简洁，但是气压传动中存在着一些亟待解决的问题，如：气压系统工作时的稳定性、工作介质的泄漏、气压冲击对设备可靠性的影响等等，这些问题都是气压传动技术需要研究和解决的。

任何技术的改革和创新，都必须以稳定、可靠的工作为前提，这样才具有它的实际意义。

（二）气压传动技术的应用机械制造业，其中包括机械加工生产线上工件的装夹及搬送，铸造生产线上的造型、捣固、合箱等。

在汽车制造中，汽车自动化生产线、车体部件自动搬运与固定、自动焊接等。

电子IC及电器行业，如用于硅片的搬运，元器件的插装与锡焊，家用电器的组装等。

石油、化工业用管道输送介质的自动化流程绝大多数采用气动控制，如石油提炼加工、气体加工、化肥生产等。

轻工食品包装业，其中包括各种半自动或全自动包装生产线，例如：酒类、油类、煤气罐装，各种食品的包装等。

机器人，例如装配机器人，喷漆机器人，搬运机器人以及爬墙、焊接机器人等。

其它，如车辆刹车装置，车门开闭装置，颗粒物质的筛选，鱼雷导弹自动控制装置等。

目前各种气动工具的广泛使用，也是气动技术应用的一个组成部分。

（三）气压传动的特点气压传动的优点：以空气为工作介质，工作介质获得比较容易，用后的空气排到大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道；因空气的粘度很小（约为液压油动力粘度的万分之一），其损失也很小，所以便于集中供气、远距离输送。

外泄漏不会像液压传动那样严重污染环境；与液压传动相比，气压传动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁，不存在介质变质等问题；工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中，比液压、电子、电气控制优越；成本低，过载能自动保护。

气压传动的缺点：由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性稍差，但采用气液联动装置会得到较满意的效果；因工作压力低（一般为0.31.0MPa），又因结构尺寸不宜过大，总输出力不宜大于10～40kN；噪声较大，在高速排气时要加消声器；气动装置中的气信号传递速度在声速以比电子及光速慢，因此，气动控制系统不宜用于元件级数过多的复杂回路。

气动机械手设计(本科毕业论文)摘要随着现代智能制造技术的不断发展，机械手已经成为现代自动化生产中重要的组成部分。

其中，气动机械手作为一种新型机械手，具有操作简单，成本低廉等优点，在各种领域中得到了广泛应用。

本文针对气动机械手的设计和制造，探究了气动机械手的性能和操作特点，通过对机械手的结构设计和关键部件的选用，实现了气动机械手的开发和制造。

关键词：气动机械手；设计；制造；性能；操作特点AbstractWith the continuous development of modern intelligent manufacturing technology, the mechanical arm has become an important part of modern automated production. Among them, the pneumatic mechanical arm, as a new type of mechanical arm, has the advantages of simple operation and low cost, and has been widely used in various fields. This paper aims to explore the performance and operation characteristics of pneumatic mechanical arms through the design and manufacturing of pneumatic mechanical arms. By selecting the structure design ofthe mechanical arm and the key components, we have achieved the development and manufacturing of pneumatic mechanical arms.Keywords: pneumatic mechanical arm; design; manufacturing; performance; operation characteristics一、引言随着现代工业的快速发展，机械手已成为自动化生产中不可或缺的设备。

摘要在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。

随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。

同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。

工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。

工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。

尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。

在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。

而气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。

其主要特点是:介质来源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。

但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大，所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。

气动技术有以下优点:(1)介质提取和处理方便。

气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器:介质清洁，管道不易堵存在介质变质及补充的问题.(2)阻力损失和泄漏较小，在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小(一般不卜浇塞仅为油路的千分之一)，空气便于集中供应和远距离输送。

外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。

(3)动作迅速，反应灵敏。

气动系统也能实现过载保护，便于自动控制。

(4)能源可储存。

压缩空气可存贮在储气罐中，因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。

(5)工作环境适应性好。

在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。

编号: 毕业论文(设计)题目三自由度气动机械手的设计指导教师学生姓名学号专业机械设计制造及其自动化教学单位目录摘要及关键词 (1)1引言 (1)2三自由度气动机械手的结构设计 (2)2.1机械手自由度分析 (2)2.2机械手气动分析 (3)2.3气动机械手的结构设计 (5)2.4机械手的特性分析 (7)3三自由度气动机械手控制系统的设计 (7)3.1控制系统的组成 (7)3.2系统控制算法设计 (9)3.3基于LabVIEW的控制系统设计 (9)3.4实验分析 (13)4结论 (14)参考文献 (14)谢辞 ................................................................................................. 错误！未定义书签。

三自由度气动机械手的设计摘要：本设计是基于一种三自由度气动机械手，应用三个气缸及其附属机构完成了一种气动的三自由度机械手。

它解决了目前机械手使用不便的问题，具有结构简单、操作方便、控制性能好、可实现多种运动形式并能牢固夹持工件，并且生产效率高，工作强度大，可夹持大工件等优点。

关键词：气缸；气动；牢固；夹持；控制1引言在机械加工及注塑加工行业，很多工位为物体的拾取操作。

这种操作一般动作简单，重复性很大。

目前针对这种需求，设计了很多拾取机械，这些拾取机械包括电动的、液动的以及气动的。

但是目前种种操作机械或机械手的主要结构形式为直角坐标式的，而在许多场合这种操作需要圆周运动，需要具有旋转功能的操作机械，但这种机械目前尚未见到。

针对上述现有技术的不足，本设计提供了一种结构简单、操作方便、可实现多种运动形式的三自由度气动机械手[1]。

气动技术是流体控制的一个重要分支，具有成本低廉、工作效率高、较高的功率重量比、无污染、使用维护方便以及对环境要求低等一系列优点，已经在工业生产各部门得到越来越广泛的应用。

气动机械手设计范文
首先，机械结构设计是气动机械手设计的基础。

机械结构设计要考虑机械手的工作范围、负载能力、稳定性等因素。

根据不同的需求，可以选择不同的机械结构形式，如单臂机械手、双臂机械手、平行机械手等。

在设计过程中，需要进行强度分析、运动学分析等，确保机械手的结构能够承受工作负载并能够完成所需的动作。

其次，气动系统设计是气动机械手设计的重要组成部分。

气动系统主要包括气源、压力调节器、气缸等。

在气动系统设计中，需要确定气源的种类和气压大小，以及各个气动元件的类型和数量。

同时，还需要考虑气动系统的工作速度和动作稳定性。

通过合理的气动系统设计，可以提高机械手的工作效率和可靠性。

最后，控制系统设计是气动机械手设计的关键环节。

控制系统设计主要包括传感器的选择和安装、控制器的设计和编程等。

传感器可以用于检测机械手的位置、力度和速度等参数，从而实现机械手的准确控制。

控制器可以根据传感器信息进行相应的控制，实现机械手的自动化操作。

此外，还需要考虑安全性和可维护性等因素。

在设计过程中，需要确保机械手的工作过程安全可靠，避免出现意外情况。

同时，还需要设计人机界面，方便操作人员进行机械手的监控和维护。

综上所述，气动机械手设计涉及机械结构设计、气动系统设计和控制系统设计等多个方面。

通过合理的设计，可以提高机械手的工作效率和可靠性，实现工业生产的自动化和智能化。

在设计过程中，需要综合考虑各种因素，确保机械手具备良好的性能和适应性。

冲床上下料气动机械手的设计毕业论文目录1 前言 (1)1.1选题背景 (1)1.2设计目的 (2)1.3发展现状和趋势 (3)1.4机械手的系统工作原理及组成 (3)2 机械手各部件的设计 (7)2.1机械手的总体设计 (7)2.1.1 机械手总体结构的类型 (7)2.2机械手手爪结构设计 (8)2.2.1 设计要求 (8)2.2.2 驱动方式 (8)2.2.3 典型结构 (9)2.2.4 具体设计方案 (10)2.3机械手手臂结构的设计 (10)2.3.1 手臂结构的设计要求 (10)2.3.2 具体设计方案 (10)2.4机械手腰座结构的设计 (11)2.4.1 腰座结构的设计要求 (11)2.5机械手驱动系统设计 (11)2.5.1 常用驱动系统及其特点 (11)2.5.2 具体设计方案 (12)2.6机械手手臂的平衡机构设计 (12)2.6.1 平衡机构的形式 (12)2.6.2 具体设计方案 (13)3 手部结构设计 (14)3.1手指的形状 (14)3.2设计时考虑的几个问题 (14)3.3手部夹紧气缸的设计 (15)3.3.1 手部驱动力计算 (15)3.3.2 气缸的直径 (16)3.3.3 缸筒壁厚的设计 (18)4 手臂结构设计 (20)4.1手臂伸缩 (20)4.1.1 结构设计 (20)4.1.2 导向装置 (20)4.1.3 手臂伸缩驱动力的计算 (20)4.2手臂升降和回转部分的结构设计 (21)4.3手臂伸缩气缸的设计 (21)4.3.2 气缸的直径 (22)4.3.3 活塞杆直径的计算 (23)4.3.4 缸筒壁厚计算 (24)5 气动系统设计 (25)5.1主要元器件的选择 (25) (25) (25)5.1.3 节流阀 (28)5.2拟定执行元件运动控制回路 (29)5.3气源系统的设计 (29)5.4气压传动系统工作原理图 (30)5.5机械手运行顺序及电气控制 (30)6 机械手的PLC控制设计 (32)6.1可编程序控制器的选择及工作过程 (32)6.1.1 可编程序控制器的选择 (32)6.1.2 可编程序控制器的工作过程 (32)6.2可编程序控制器的使用步骤 (33)6.3机械手可编程序控制器控制方案 (34)6.3.1 系统简介 (34)6.3.2 工业机械手的工作流程 (34)6.3.4 机械手工作时序图 (36)6.3.5 梯形图设计(如附图所示) (36)7 结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录1 (41)附录2 (42)附录3 (43)1 前言1.1 选题背景由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。

毕业设计（论文）题目：气动机械手的设计系部：机电工程系专业：数控技术班级：姓名：学号：目录摘要 (3)第一章前言1.1机械手概述 (4)1.2机械手的组成和分类 (4)1.2.1机械手的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.2.2机械手的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第二章机械手的设计方案2.1机械手的坐标型式与自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 82.2机械手的手部结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 82.3机械手的手腕结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 92.4机械手的手臂结构方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.5机械手的驱动方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.6机械手的控制方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.7机械手的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.8机械手的技术参数列表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 第三章手部结构设计3.1夹持式手部结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1.1手指的形状和分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．113.1.2设计时考虑的几个问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．143.1.3手部夹紧气缸的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 第四章手腕结构设计4.1手腕的自由度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 144.2手腕的驱动力矩的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 144.2.1手腕转动时所需的驱动力矩．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 154.2.2回转气缸的驱动力矩计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 第五章手臂伸缩，升降，回转气缸的设计与校核5.1手臂伸缩部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．165.1.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．165.1.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．175 .1 .3导向装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．175 .1 .4平衡装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．175.2手臂升降部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．185.2.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18．5.2.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．185.3手臂回转部分尺寸设计与校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．195.3.1尺寸设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．195.3.2尺寸校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19摘要在设计机械手臂座的时候，用两个电机提供动力。