气动机械手

各种控制阀


根据机械手系统要求，采用了三位五通先导式双电控换向阀(中 位加压型)三 二位五通先导式单电控换向阀两个、二位二通换向 阀两个。三位五通阀在机械手系统中的作用控制 X、Y、Z模块气 缸左右两腔的通气情况，从而决定了气缸活塞的运动方向，即气 缸活塞输出力的方向，当换向阀断电时，阀芯处于中位封闭状态 ；二位五通换向阀的作用是控制 X、Y 模块无杆气缸的制动装置 的制动与放松；二位二通换向阀的作用是控制真空吸盘的动作。 当换向阀一端通电时，此端产生的电磁力推动先导阀打开，使 气源压力接通,从而推动主阀移动，完成指定工作。阀体上均有手 动开关，用于在断电情况下以机械方式移动阀芯。
气动机械手现状及发展前景
组员：陈石 何翔宇 李宇齐 彭上 赵宇轩
© All rights reserved
概述
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。
几种气动机械手实体图
简易型精确定位气动机械手介绍
机 械 手 总 体 结 构 示 意 如 图
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。
简易型精确定位气动机械手动作流程

气动机械手基本动作流程如下图所示
ห้องสมุดไป่ตู้
各种类型传动与控制比较
机械手发展
大约开始于1776年，Johnwilkimson发明能产生1个大气压 左右压力的空气压缩机。 1880年，人们第一次利用气缸做成气动刹车装置，将它成 功地用到火车的制动上。 20世纪30年代初，气动技术成功地应用于自动门的开闭及 各种机械的辅助动作上。 50年代初，大多数气压元件从液压元件改造或演变过来，体 积很大。 60年代，开始构成工业控制系统，自成体系，不再与风动技 术相提并论。 70年代，由于气动技术与电子技术的结合应用，在自动化控 制领域得到广泛的推广。
机械手发展
80年代进入气动集成化、微型化的时代。 90年代至今，气动技术突破了传统的死区，经历着飞跃性的 发展，人们克服了阀的物理尺寸局限，真空技术日趋完美， 高精度模块化气动机械手问世，智能气动这一概念产生，气 动伺服定位技术使气缸高速下实现任意点自动定位，智能阀 岛十分理想地解决了整个自动生产线的分散与集中控制问题 。
气动机械手的应用现状
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。 在家用电器产品的装配生产线上，在半导体芯片、印 刷电路等各种电子产品的装配流水线上，都有着广泛的 运用。 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。 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。
执行气缸

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。
机械手气动原理图
气动回路的构成

气动回路主要是由气源、各种控制阀以及执行气缸等组成。
气源 各种控制阀 执行气缸

返回原理图
气源

系统气源由高压空气泵站供应，输入的稳定压 力设为 0.25MPa，输入之前已经经过降温、净 化、减压、稳压等处理，为了进一步保证空气 质量，气源经过一过滤减压阀(SMC 公司 AW 型)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。
气动技术
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。