夹紧装置气压系统设计
摘
世界工业化程度进行中生产劳动动化息息相关众生产加工活动中越越离开动化设备工业机器出现代类完成繁重生产劳动工业生产环境复杂工序机械手完成
年机械手发展历程结合实际生产需众驱动方式控制系统终选择采PLC控制系统控制气压传动方式驱动设计方案方案充分兼顾机械手软件硬件优缺点进行系统优化 提出种简易易实现理明确设计方案
文设计容零件动存放装置夹紧机构气压驱动系统根生产环境劳动强度设计出台控制系统控制气压系统驱动工业机械手该装置结合机床完成工件抓取放置
关键词：气压工业机械手夹紧
Abstract
In the process of industrialization in the world a lot of production labor is closely related to automation In many production and processing and other activities it is increasingly inseparable from automation equipment The emergence of industrial robots has replaced a lot of heavy production work for humans Due to the complex industrial production environment many processes are completed by robots
Compared with the development process of the manipulator in recent years combined with the actual production needs under the comparison of many driving methods and control systems the PLC control system control and pneumatic transmission method were finally selected to drive this design scheme This scheme fully takes into account the advantages and disadvantages of the software and hardware of the manipulator After optimizing the system a simple easy to implement and theoretically clear design scheme is finally proposed
The design content of this article is the clamping mechanism and pneumatic drive system of the parts automatic storage device According to the production environment and labor intensity an industrial manipulator designed by the control system and driven by the pneumatic system is designed This device will be combined with the machine tool to complete the grasping and placement of the workpiece
Keywords air pressure industrial robotClamping
目录
摘 3
Abstract 4
目录 5
绪 7
11研究目意义 7
12机械手分类 7
13国外机械手现状发展趋势 10
14机械手特点 11
二机械手总体设计方案 11
21机械手组成 11
22机械手技术参数列表 13
221执行机构 14
222驱动机构 16
223控制机构 16
三 机械手气压系统设计 17
四夹爪驱动力气缸选择 20
41夹爪驱动力气缸选择 20
411手部驱动力计算 20
412气缸直径 22
413缸筒壁厚设计 24
五整体结构 25
六结 26
参考文献 27
致 谢 29
绪
11研究目意义
机械手已渗透生活方方面面社会断进步科技断发展天已代完成单调普通工作例：搬运货物料外完成高精度工作例：焊接尘床房操作行业机械手正成举足轻重加工生产器械动化相结合广泛应制造冶金电子轻工业等部门
机械手出现代类极度危险环境工作外琐碎重复趣体力劳动中解放类仅促进生产效益提高产品生产效率国方轻工业型汽车生产中零件摆放抓取工序需工完成降低生产效率浪费力出原设计台取代取代力机械手该机械手采气动系统提供动力采PLC控制系统进行动化控制复杂工作环境中正常运行程度代工
12机械手分类
工业机械手种目前国尚官方致分类准里领域提供动力方式控制系统进行分类
（1）领域分类
1专机械手
种机械手没独立运行控制系统通常已编辑运行程序结构简单制作成低常常安装机械者生产线输送物件者进行单操作例进行料机械手动作单普通适批量生产生产线
2通机械手
专机械手相反通机械手拥独立控制系统进行单独驱动附外机器样完成输送物件者进行单操作通机械手分简易型伺服型简易型程序进行控制进行点位控制伺服型属数字控制点位连续轨迹控制
（2）驱动方式分类
1液压机械手
液压机械手顾名思义液压传动提供动力运行机械手液压传动液压油进行驱动优点提供驱动力传动较稳灵敏性较高缺点环境求首先必须保证液压装置密封性否泄露系统稳定性起影响降低驱动力液压驱动环境较高求例高温者低温工作
2气动机械手
气动机械手动力源空气工作原理通压缩外界空气驱动机械手空气传动介质空气易提取排放污染传动成操作方便快捷缺点空气需进行压缩驱动机械手速度稳定性相较差气压传动拾取重量液压传动优点气压传动结构较简单相条件首选气压驱动
3机械传动机械手
机械传动通纯机械结构间相互运动进行力传播机械传动机构种例齿轮齿条蜗轮蜗杆凸轮等动力统机传递电机马达等机械传动机械手结构复杂动作单般进行简单料工作
4电力机械手
电力机械手驱动方式通电动机驱动电动机分直线电动机步进电动机两种电动机千秋条件机械传动机械手电力机械手没机械结构相互作直接电动机提供动力结构相简单维护非常方便
（3）控制方式分类
1点位控制
点位控制机械手进行点点间运动称直线运动法进行曲线运动通增加点数描绘曲线运动增加控制系统复杂电气元件成较高
2连续轨迹控制
连续轨迹控制机械手进行曲线运动种运动通增加点位描绘运动轨迹通常机械手采种控制缺点种运动控制系统较复杂成较高
13国外机械手现状发展趋势
机械手技术学科集合技术分集合计算机机械机构动化控制工智仿生学等学科家称机器手技术火热应广泛高新型技术衡量国家动化水疑较机械手技术某种意义机器代类完成工生产劳动种拥行特长拥机器特长种先进动化机械设备目前国外机械水断提高追求机器高精度高速度便操作出现进行重组俗称模块化机械手例组成机械手关节模块连杆模块重组机器机械手传感技术逐渐完善样化复杂化传统传感器应测量位置速度加速度样化传感器包括视觉声觉力觉传感器提高机械手感应水虚拟现实机器发展中种模拟远程操作环境机器者感受置身工作环境
国机械手历年发展70年代初90年代前历萌芽开发应阶段国机械手国外市场容乐观目前国市场旧国外企业占着中国制造业参国际分工必须继续推行科技创新改善国动化水状况外机械手发展赖政府政策支持资金投入
机械手已众领域发展应初汽车制造领域转非制造领域例维护维修机器建筑水电机器外机械手广泛遍布国防军事食品加工等领域
14机械手特点
1）具强适应环境力代复杂害环境中长时间工作
2）该机械手坚固耐免繁重单调工作扩展扩展体功
3）稳定助提高产品质量外免操作错误
4）机械手应提升生产效率生产效益减少工成
二机械手总体设计方案
21机械手组成
图21示工业机械手控制驱动执行三机构组成
图21机械手工作原理图
合格气压驱动机械手应具备快速反应力工作时候加工工件进行夹取放置机械手身需够时响应精度受影响外工作区域足够灵活重点机械手设计需慎重验证考虑首先需解机械手作环境象技术求综合条件提出设计方案制造机械手符合生产工艺操作求适应操作环境机械手工作基求首先工作前需先解加工工件基特性例工件结构特征材料特征等次工件精度求尺寸质量参数基条件机械手结构控制需进行设计精准制造减免必设计累赘文设计机械手通机械手功进行零件夹取安放该机械手通机机械手适合中批量化生产通改变程序进行工作容环境场合工作
机械手力评估够夹取物品重量相液压机械手气压机械手够夹取物品太重查询相关设计手册结合实际设计需求设计拟定气动机械手夹取物品重量5kg
外需考虑机械手工作移动速度太快太慢影响加工工作机械手移动速度设10ms均速度设08ms
图22夹爪模块
图23夹爪俯视图
22机械手技术参数列表
途动拾取摆放工件
二设计技术参数
（1）抓重
（2）度数2度
（3）均移动速度：
（4）定位方式行程开关调机械挡块等
（5）定位精度
（6）驱动方式气压传动
（7）控制方式PLC
221执行机构
执行机构机械手夹爪处夹爪进行夹紧夹爪求够快速反应反应准确设计夹爪机构时考量首先需考虑三参数分机械手速度加速度坐标位置次通夹紧重量计算夹紧力惯性该机械手通机械手夹爪处应该设计成进行装卸结构根工件结构特性换取夹爪机构进行工作做机械手通性需注意夹紧力适宜否容易夹坏工件控制夹紧力范围前提需夹爪处安装软垫片者弹性垫片防止工件破坏考虑极端环境机器断电情况需考虑突然断电工件掉情况需设计种锁结构突然断电情况工件锁紧机械手里掉落夹紧机构结构简单便灵活设计应
夹紧方案种常见机械夹紧吸盘夹紧电磁夹紧等类型设计机械手处夹紧状态时方存储空间处理零件通导轨滑机械手
机械手模仿手指具手部运动特性机械手夹紧分部支撑外部支撑锁型三种常见二指型三指型四指型设计四指型气动夹紧爪 电磁动作PLC控制控制夹具开关闭
图24单夹爪
图25机械视图
222驱动机构
气动控制介质提取排放处理较方便结合机械手控制系统设计选气动系统进行驱动夹爪部位缸进行夹紧
图26夹紧气缸
223控制机构
PLC控制系统控制
编程设计包括手动编程停止紧急停止复位报警编程动操作编程
1）满足设备调试维护需系统需步控制气缸触摸屏界面设置相应手动控制钮
2）满足设备正常安全运行必须设置停机急停障报警等功停止钮系统前循环结束停止零紧急停止钮时系统立停止动作果系统运行期间发生障应立停止动作发出警报信号
3）系统根设定程序动运行需启动根程序设定机械手进行工件抓取搬运放置
三 机械手气压系统设计
驱动机械手设计中重环动力源气动驱动液压驱动电动驱动机械驱动四种气动控制介质提取处理方便阻损失泄漏动作快响应灵敏工作环境适应性成低
目前机械手液压进行驱动液压传动局限性常见种：
（1） 液压传动量容易损耗摩擦损耗泄露损耗量损耗会导致机械手运行稳定降低操作精度外液压传动密封性较高求液压油容易泄露泄露油污染操车间严重会引起火灾
（2） 液压传动驱动重量较工作时候温度变化较温度影响液体粘度油温产生变化时运动特性会着变化导致运动特性变化
（3） 液压油中难免混合着空气导致液压传动程中噪音较
（4） 高度密封性求意味着更高精密度零部件运行成提高符合济效益
等条件首先气压驱动相液压驱动气压驱动具众优势
（1） 更容易获取工作介质气压传动工作介质空气空气直接气中获取方便快捷成低外气压工作介质排放气中造成污染符合环保求
（2） 气压传动阻力损失泄漏液压空气适合进行长距离输送般会泄露泄露会导致工作稳定次泄露环境影响
（3） 气压传动系统反应灵敏少时间达工作求压力速度般需002~03s外气压系统中设置载保护装置避免出现载损坏保护系统方便控制
（4） 气压系统中设立储气罐储存压缩空气保证没电情况机器系统正常运行
（5） 工作介质原决定气压系统恶劣工作环境正常运行例易燃易爆高辐射环境极端工作条件相液压电气机械驱动首选气压驱动
（6） 气压系统投入低成低压力求气动元件求低相条件气动驱动需压力会太高组成气压系统材料气动元件精度求相应高制作成降低
图27机械手气压传动系统工作原理图
序号
1
气源
2
储气罐
3
三联件（空气滤器减压阀油雾器）
4
二位五通电磁阀
5
夹紧气缸
图28气压系统表
图27示机械手气压系统运行原理图图示1气源气源通气压缩机空气进行压缩进入2储气罐进行储存然通三联件空气滤器减压阀油雾器压缩空气进行湿减压处理通电磁阀控制夹紧气缸控制机械手动作
四夹爪驱动力气缸选择
41夹爪驱动力气缸选择
411手部驱动力计算
气动机械手手部结构图31示 工件重量G 10kgb 120mmR 24mm摩擦系数f 010 V形手指角度2 120°
图41机械手视图
根手部结构传动示意图驱动力
根手指夹持工件方位握力计算公式
：
490（N）
实际驱动力
取094 取15
抓取工件加速度取ag 时
：
夹紧缸驱动力1563N
412气缸直径
力衡原理知气缸工作时活塞杆输出推力必须总阻力
公式：
式中 ——活塞杆推力N
——气缸工作时总阻力N
P——气缸工作 压力Pa
考虑负载率影响
分析作气缸直径
代入关数：
：
通查询关手册D65 mm
dDO2～03 出活塞杆直径d(02～03)D13～195 mm
取活塞杆直径d18 mm
校核公式
中120MPa F750N
d (4490120)
228 18
设计满足设计求
413缸筒壁厚设计
气缸果承受压缩空气压力需具定厚度 通常缸筒壁厚径等110根薄壁筒公式计算出壁厚：
式中 6—— 缸筒壁厚 mm
D——气缸径
P——实验压力取P15PPa
材料 ZL3[] 3MPa
代入知数壁厚
65 mm
取75 mm缸筒外径D65+752 80 mm
五整体结构
图5三维图
六结
1通机械手应范围专机械手广泛通机械手通程序进行加工活动专机械手进行单活动范围狭
2机械手配备普通抓手抓紧普通工件喷射负压吸盘代吸收玻璃墙壁板砖薄气密性工件（圆盘圆盘）机械手更加广泛该机械手进行教学演示搬运重量较零件
3气压传动系统反应灵敏少时间达工作求压力速度般需002~03s外气压系统中设置载保护装置避免出现载损坏保护系统方便控制
4机械手通PLC控制根运行程序进行加工操作程序变性较高PLC兼容时间控制行程控制混合控制需编辑相应程序实现
参考文献
[1]郝立伟 工业生产中关气动机械手设计[J] 民营科技 2013(08)4040
[2]袁野 机械手功实现控制方式设计[J] 装备制造技术 2012(03)216217
[3]诸丽 竹签成型机中破竹机技改研究[J] 现代制造技术装备 2014(03)1821
[4]古永祥 浅析工业机械手应[J] 中国科技博览 2015(2)11
[5]夏鲲 徐涛 李静锋 孔斌 工业机器发展应研究[J] 广西轻工业 2008(08)6869
[6]贺东坤 田明 气动通料机械手结构设计[J] 长春学学报 2012(10)911
[7]吕翠侠 马新国 NZQ_2011m3气动抓岩机中气动绞车改造[J] 煤矿机械 2010(05)159161
[8]程锦锋 基PLC控制气动驱动工业机械手设计实现[J] 职业 2013(09)101104
[9]包欢欢 气动机械手回转臂结构设计[J] 科技创新应 2013(28)2727
[10]张艳 浅谈工业机器汽车制造业中应[J] 成功：中 2017(16)11
[11]潘丽霞 工业机器发展应[J] 山西科技 2010(03)2627
[12]许鹏辉 工业机器机械制造中应[J] 中外企业家 2015(09)142143
[13]张瑞新 基SolidWorks液压机械手设计[J] 消费电子 2012(07X)11
[14]李清霞 吴洪 张绍裘 吴冉泉 樊昶明 积木式型通气动机械手[J] 液压气动密封 1999(01)2527
[15]刘春林 史斐娜 基PLC搬运机械手硬件系统设计[J] 编程控制器工厂动化 2014(08)6871
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夹紧装置气压系统设计
摘
世界工业化程度进行中生产劳动动化息息相关众生产加工活动中越越离开动化设备工业机器出现代类完成繁重生产劳动工业生产环境复杂工序机械手完成
年机械手发展历程结合实际生产需众驱动方式控制系统终选择采PLC控制系统控制气压传动方式驱动设计方案方案充分兼顾机械手软件硬件优缺点进行系统优化 提出种简易易实现理明确设计方案
文设计容零件动存放装置夹紧机构气压驱动系统根生产环境劳动强度设计出台控制系统控制气压系统驱动工业机械手该装置结合机床完成工件抓取放置
关键词：气压工业机械手夹紧
Abstract
In the process of industrialization in the world a lot of production labor is closely related to automation In many production and processing and other activities it is increasingly inseparable from automation equipment The emergence of industrial robots has replaced a lot of heavy production work for humans Due to the complex industrial production environment many processes are completed by robots
Compared with the development process of the manipulator in recent years combined with the actual production needs under the comparison of many driving methods and control systems the PLC control system control and pneumatic transmission method were finally selected to drive this design scheme This scheme fully takes into account the advantages and disadvantages of the software and hardware of the manipulator After optimizing the system a simple easy to implement and theoretically clear design scheme is finally proposed
The design content of this article is the clamping mechanism and pneumatic drive system of the parts automatic storage device According to the production environment and labor intensity an industrial manipulator designed by the control system and driven by the pneumatic system is designed This device will be combined with the machine tool to complete the grasping and placement of the workpiece
Keywords air pressure industrial robotClamping
目录
摘 3
Abstract 4
目录 5
绪 7
11研究目意义 7
12机械手分类 7
13国外机械手现状发展趋势 10
14机械手特点 11
二机械手总体设计方案 11
21机械手组成 11
22机械手技术参数列表 13
221执行机构 14
222驱动机构 16
223控制机构 16
三 机械手气压系统设计 17
四夹爪驱动力气缸选择 20
41夹爪驱动力气缸选择 20
411手部驱动力计算 20
412气缸直径 22
413缸筒壁厚设计 24
五整体结构 25
六结 26
参考文献 27
致 谢 29
绪
11研究目意义
机械手已渗透生活方方面面社会断进步科技断发展天已代完成单调普通工作例：搬运货物料外完成高精度工作例：焊接尘床房操作行业机械手正成举足轻重加工生产器械动化相结合广泛应制造冶金电子轻工业等部门
机械手出现代类极度危险环境工作外琐碎重复趣体力劳动中解放类仅促进生产效益提高产品生产效率国方轻工业型汽车生产中零件摆放抓取工序需工完成降低生产效率浪费力出原设计台取代取代力机械手该机械手采气动系统提供动力采PLC控制系统进行动化控制复杂工作环境中正常运行程度代工
12机械手分类
工业机械手种目前国尚官方致分类准里领域提供动力方式控制系统进行分类
（1）领域分类
1专机械手
种机械手没独立运行控制系统通常已编辑运行程序结构简单制作成低常常安装机械者生产线输送物件者进行单操作例进行料机械手动作单普通适批量生产生产线
2通机械手
专机械手相反通机械手拥独立控制系统进行单独驱动附外机器样完成输送物件者进行单操作通机械手分简易型伺服型简易型程序进行控制进行点位控制伺服型属数字控制点位连续轨迹控制
（2）驱动方式分类
1液压机械手
液压机械手顾名思义液压传动提供动力运行机械手液压传动液压油进行驱动优点提供驱动力传动较稳灵敏性较高缺点环境求首先必须保证液压装置密封性否泄露系统稳定性起影响降低驱动力液压驱动环境较高求例高温者低温工作
2气动机械手
气动机械手动力源空气工作原理通压缩外界空气驱动机械手空气传动介质空气易提取排放污染传动成操作方便快捷缺点空气需进行压缩驱动机械手速度稳定性相较差气压传动拾取重量液压传动优点气压传动结构较简单相条件首选气压驱动
3机械传动机械手
机械传动通纯机械结构间相互运动进行力传播机械传动机构种例齿轮齿条蜗轮蜗杆凸轮等动力统机传递电机马达等机械传动机械手结构复杂动作单般进行简单料工作
4电力机械手
电力机械手驱动方式通电动机驱动电动机分直线电动机步进电动机两种电动机千秋条件机械传动机械手电力机械手没机械结构相互作直接电动机提供动力结构相简单维护非常方便
（3）控制方式分类
1点位控制
点位控制机械手进行点点间运动称直线运动法进行曲线运动通增加点数描绘曲线运动增加控制系统复杂电气元件成较高
2连续轨迹控制
连续轨迹控制机械手进行曲线运动种运动通增加点位描绘运动轨迹通常机械手采种控制缺点种运动控制系统较复杂成较高
13国外机械手现状发展趋势
机械手技术学科集合技术分集合计算机机械机构动化控制工智仿生学等学科家称机器手技术火热应广泛高新型技术衡量国家动化水疑较机械手技术某种意义机器代类完成工生产劳动种拥行特长拥机器特长种先进动化机械设备目前国外机械水断提高追求机器高精度高速度便操作出现进行重组俗称模块化机械手例组成机械手关节模块连杆模块重组机器机械手传感技术逐渐完善样化复杂化传统传感器应测量位置速度加速度样化传感器包括视觉声觉力觉传感器提高机械手感应水虚拟现实机器发展中种模拟远程操作环境机器者感受置身工作环境
国机械手历年发展70年代初90年代前历萌芽开发应阶段国机械手国外市场容乐观目前国市场旧国外企业占着中国制造业参国际分工必须继续推行科技创新改善国动化水状况外机械手发展赖政府政策支持资金投入
机械手已众领域发展应初汽车制造领域转非制造领域例维护维修机器建筑水电机器外机械手广泛遍布国防军事食品加工等领域
14机械手特点
1）具强适应环境力代复杂害环境中长时间工作
2）该机械手坚固耐免繁重单调工作扩展扩展体功
3）稳定助提高产品质量外免操作错误
4）机械手应提升生产效率生产效益减少工成
二机械手总体设计方案
21机械手组成
图21示工业机械手控制驱动执行三机构组成
图21机械手工作原理图
合格气压驱动机械手应具备快速反应力工作时候加工工件进行夹取放置机械手身需够时响应精度受影响外工作区域足够灵活重点机械手设计需慎重验证考虑首先需解机械手作环境象技术求综合条件提出设计方案制造机械手符合生产工艺操作求适应操作环境机械手工作基求首先工作前需先解加工工件基特性例工件结构特征材料特征等次工件精度求尺寸质量参数基条件机械手结构控制需进行设计精准制造减免必设计累赘文设计机械手通机械手功进行零件夹取安放该机械手通机机械手适合中批量化生产通改变程序进行工作容环境场合工作
机械手力评估够夹取物品重量相液压机械手气压机械手够夹取物品太重查询相关设计手册结合实际设计需求设计拟定气动机械手夹取物品重量5kg
外需考虑机械手工作移动速度太快太慢影响加工工作机械手移动速度设10ms均速度设08ms
图22夹爪模块
图23夹爪俯视图
22机械手技术参数列表
途动拾取摆放工件
二设计技术参数
（1）抓重
（2）度数2度
（3）均移动速度：
（4）定位方式行程开关调机械挡块等
（5）定位精度
（6）驱动方式气压传动
（7）控制方式PLC
221执行机构
执行机构机械手夹爪处夹爪进行夹紧夹爪求够快速反应反应准确设计夹爪机构时考量首先需考虑三参数分机械手速度加速度坐标位置次通夹紧重量计算夹紧力惯性该机械手通机械手夹爪处应该设计成进行装卸结构根工件结构特性换取夹爪机构进行工作做机械手通性需注意夹紧力适宜否容易夹坏工件控制夹紧力范围前提需夹爪处安装软垫片者弹性垫片防止工件破坏考虑极端环境机器断电情况需考虑突然断电工件掉情况需设计种锁结构突然断电情况工件锁紧机械手里掉落夹紧机构结构简单便灵活设计应
夹紧方案种常见机械夹紧吸盘夹紧电磁夹紧等类型设计机械手处夹紧状态时方存储空间处理零件通导轨滑机械手
机械手模仿手指具手部运动特性机械手夹紧分部支撑外部支撑锁型三种常见二指型三指型四指型设计四指型气动夹紧爪 电磁动作PLC控制控制夹具开关闭
图24单夹爪
图25机械视图
222驱动机构
气动控制介质提取排放处理较方便结合机械手控制系统设计选气动系统进行驱动夹爪部位缸进行夹紧
图26夹紧气缸
223控制机构
PLC控制系统控制
编程设计包括手动编程停止紧急停止复位报警编程动操作编程
1）满足设备调试维护需系统需步控制气缸触摸屏界面设置相应手动控制钮
2）满足设备正常安全运行必须设置停机急停障报警等功停止钮系统前循环结束停止零紧急停止钮时系统立停止动作果系统运行期间发生障应立停止动作发出警报信号
3）系统根设定程序动运行需启动根程序设定机械手进行工件抓取搬运放置
三 机械手气压系统设计
驱动机械手设计中重环动力源气动驱动液压驱动电动驱动机械驱动四种气动控制介质提取处理方便阻损失泄漏动作快响应灵敏工作环境适应性成低
目前机械手液压进行驱动液压传动局限性常见种：
（1） 液压传动量容易损耗摩擦损耗泄露损耗量损耗会导致机械手运行稳定降低操作精度外液压传动密封性较高求液压油容易泄露泄露油污染操车间严重会引起火灾
（2） 液压传动驱动重量较工作时候温度变化较温度影响液体粘度油温产生变化时运动特性会着变化导致运动特性变化
（3） 液压油中难免混合着空气导致液压传动程中噪音较
（4） 高度密封性求意味着更高精密度零部件运行成提高符合济效益
等条件首先气压驱动相液压驱动气压驱动具众优势
（1） 更容易获取工作介质气压传动工作介质空气空气直接气中获取方便快捷成低外气压工作介质排放气中造成污染符合环保求
（2） 气压传动阻力损失泄漏液压空气适合进行长距离输送般会泄露泄露会导致工作稳定次泄露环境影响
（3） 气压传动系统反应灵敏少时间达工作求压力速度般需002~03s外气压系统中设置载保护装置避免出现载损坏保护系统方便控制
（4） 气压系统中设立储气罐储存压缩空气保证没电情况机器系统正常运行
（5） 工作介质原决定气压系统恶劣工作环境正常运行例易燃易爆高辐射环境极端工作条件相液压电气机械驱动首选气压驱动
（6） 气压系统投入低成低压力求气动元件求低相条件气动驱动需压力会太高组成气压系统材料气动元件精度求相应高制作成降低
图27机械手气压传动系统工作原理图
序号
1
气源
2
储气罐
3
三联件（空气滤器减压阀油雾器）
4
二位五通电磁阀
5
夹紧气缸
图28气压系统表
图27示机械手气压系统运行原理图图示1气源气源通气压缩机空气进行压缩进入2储气罐进行储存然通三联件空气滤器减压阀油雾器压缩空气进行湿减压处理通电磁阀控制夹紧气缸控制机械手动作
四夹爪驱动力气缸选择
41夹爪驱动力气缸选择
411手部驱动力计算
气动机械手手部结构图31示 工件重量G 10kgb 120mmR 24mm摩擦系数f 010 V形手指角度2 120°
图41机械手视图
根手部结构传动示意图驱动力
根手指夹持工件方位握力计算公式
：
490（N）
实际驱动力
取094 取15
抓取工件加速度取ag 时
：
夹紧缸驱动力1563N
412气缸直径
力衡原理知气缸工作时活塞杆输出推力必须总阻力
公式：
式中 ——活塞杆推力N
——气缸工作时总阻力N
P——气缸工作 压力Pa
考虑负载率影响
分析作气缸直径
代入关数：
：
通查询关手册D65 mm
dDO2～03 出活塞杆直径d(02～03)D13～195 mm
取活塞杆直径d18 mm
校核公式
中120MPa F750N
d (4490120)
228 18
设计满足设计求
413缸筒壁厚设计
气缸果承受压缩空气压力需具定厚度 通常缸筒壁厚径等110根薄壁筒公式计算出壁厚：
式中 6—— 缸筒壁厚 mm
D——气缸径
P——实验压力取P15PPa
材料 ZL3[] 3MPa
代入知数壁厚
65 mm
取75 mm缸筒外径D65+752 80 mm
五整体结构
图5三维图
六结
1通机械手应范围专机械手广泛通机械手通程序进行加工活动专机械手进行单活动范围狭
2机械手配备普通抓手抓紧普通工件喷射负压吸盘代吸收玻璃墙壁板砖薄气密性工件（圆盘圆盘）机械手更加广泛该机械手进行教学演示搬运重量较零件
3气压传动系统反应灵敏少时间达工作求压力速度般需002~03s外气压系统中设置载保护装置避免出现载损坏保护系统方便控制
4机械手通PLC控制根运行程序进行加工操作程序变性较高PLC兼容时间控制行程控制混合控制需编辑相应程序实现
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