气动组合台真空吸附机械手系统设计
气动机械手控制系统设计机电控制综合设计
气动机械手控制系统设计机电控制综合设计气动机械手是一种机电一体化的设备，它主要使用气压来实现机械手的运动控制。
相对于传统的液压、电磁控制，气动机械手具有结构简单、体积小、控制精度高、快速响应等优点，因此被广泛应用于自动化生产线与加工制造现场。
本文将从以下几个方面阐述气动机械手控制系统设计问题。
一、气动机械手的基本结构气动机械手一般由气缸、气源、气路及控制系统等组成，其中气缸是机械手的主要执行机构，气源则提供气压能量，气路则通过调节阀门实现气体的流程控制。
在控制器方面，气动机械手控制系统一般由PLC、传感器以及执行机构组成，传感器用于对机械手运动的状态进行反馈，执行机构通过气控阀对气缸进行控制，而PLC则通过程序控制执行机构实现机械手的精确运动。
二、气动机械手控制系统的设计分析2.1 控制系统的工作原理气动机械手控制系统的设计中，主要需要考虑的是气路控制和电路控制，其中气路控制主要包括气源和气路的设计，而电路控制则主要包括PLC控制程序及传感器的选择及布置。
气路方面，可以根据气动机械手的运动需求，设计相应的气路分配方案，通过不同的气路阀门控制气缸的运动。
而控制电路方面，需要根据机械手的运行所需，选用合适的传感器进行布置，如接近开关、压力传感器等反馈信号，同时编写PLC控制程序，实现机械手的运动动作。
2.2 气路系统设计气路系统是气动机械手的核心，其设计应考虑到工作环境、机械手的运动需求和气压来源等因素。
在设计气路时，需要选择合适的气缸、气路输配件和气控阀门等，同时根据实际仿真测试，匹配合适压力、流量和噪音水平等参数，以保证机械手对负载物件的运动符合要求。
2.3 传感器的选用及布置传感器是气动机械手控制系统的另一重要组成部分，它能够实时监测气缸的运动状态，向PLC控制系统反馈运动状态信号。
常见的气动机械手传感器一般有接近开关、压力传感器、位移传感器等，在选择传感器时应考虑信号响应速度、精度、灵敏度、可靠性等因素，并根据需要放置位置和连接方式。
《2024年基于PLC的气动机械手控制系统设计》范文
《基于PLC的气动机械手控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，气动机械手在工业生产线上扮演着越来越重要的角色。
为了提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性，基于PLC的气动机械手控制系统设计成为了当前研究的热点。
本文将详细介绍基于PLC的气动机械手控制系统的设计原理、方法及实施过程。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现气动机械手的自动化控制，提高生产效率，降低人工操作成本。
具体包括以下几个方面：1. 提高机械手的控制精度和稳定性；2. 实现机械手的自动化操作，减少人工干预；3. 具备较高的可靠性和抗干扰能力；4. 具备灵活的扩展性和可维护性。
三、系统设计原理基于PLC的气动机械手控制系统主要由PLC控制器、气动执行机构、传感器及辅助设备等组成。
其中，PLC控制器作为核心部件，负责接收上位机的指令，控制气动执行机构的动作，同时监测传感器的状态，实现机械手的自动化控制。
四、硬件设计1. PLC控制器：选用高性能的PLC控制器，具备较高的处理速度和稳定性。
根据机械手的动作需求，配置相应的输入/输出端口。
2. 气动执行机构：包括气缸、气阀等，负责实现机械手的抓取、移动等动作。
3. 传感器：包括位置传感器、压力传感器等，用于监测机械手的状态，为PLC控制器提供反馈信号。
4. 辅助设备：包括电源、通信接口等，为系统提供必要的支持和保障。
五、软件设计1. 编程语言：采用结构化文本、梯形图、功能块图等编程语言，实现PLC控制器的逻辑控制功能。
2. 程序设计：根据机械手的动作需求，编写相应的程序，实现抓取、移动、停止等动作的控制。
同时，通过传感器反馈的状态信息，实现机械手的闭环控制。
3. 通信协议：与上位机通信，实现数据的传输和指令的下达。
六、系统实施1. 安装与调试：按照硬件设计图，将各部件安装到指定位置，并进行调试，确保各部件正常工作。
2. 编程与测试：根据程序设计要求，编写相应的程序，并进行测试，确保程序正确无误。
气动组合台真空吸附机械手系统设计
9 工作原理
在造纸工业、 电子工业以及包装机械等工业中， 广泛地使用了真空吸附机械手吸取纸张、 薄板和小 型元器件。我们在所研制的气动组合台上， 采用了 真空吸附机械手， 用于将料盘上的薄铜板件吸起并 运送到工作台上。 该真空吸附回路原理图见图 #。图 # 中： #F 气 源， !F 冷冻式干燥器， ,F 空气过滤器， ’F 减压阀， %F 真空破坏阀， GF 节流阀， *F 真空压力开关， HF 真空过 滤器， &F 真空表， #"F 真空吸盘， ##F 被吸吊物， #!F 供气阀， #,F 真空发生器， #’F 消声器， #%F 单向阀。 当供气阀 #! 电磁铁通电时， 供气阀气路导通。净化 后的压缩空气经供气阀 #!、 真空发生器 #,、 消音器 #’ 向外喷射。因真空发生器的最小喷咀喉部直径 很小， 故设置了冷冻式干燥器 ! 和空气过滤器 , 进 行除水、 除油、 除尘。以保证空气净化度。 真空发生器 #, 的结构原理如图 ! 所示， 它是由 先收缩后扩张的拉瓦尔喷管 #、 负压腔 ! 和接收管 , 等组成。有供气口， 排气口和真空口。当供气口的
收稿日期： !""#$"%$#& 作者简介： 田玲 （#&’%$） ， 女， 湖南省常德市人， 教授。
图# K13D #
真空回路图
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当真空破坏阀 % 通电时， 压缩空气经真空破坏
万方数据
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真
空
第!期
阀 !、 节流阀 " 进入吸盘。从而破坏了吸盘内的真 空状态， 使工件脱离吸盘。真空系统中的节流阀 " 用于控制真空破坏的快慢， 节流阀出口的压力不得 高于# $ ! %&’； 以保护真空压力开关 ( 和真空过滤器 )。图 * 中真空压力开关 ( 用于检测真空压力的大 小。当真空压力未达到设定值时， 开关处于断开状 态。当真空压力达到设定值时， 开关处于接通状态， 发出电信号指挥真空吸附机构动作。若真空系统有 泄漏， 或其它原因影响到真空压力大小时， 装上真空 压力开关可保证真空系统安全可靠工作， 可调节电 容器旋钮， 调节到设定的压力， 设定压力必须调到确 认吸着的最低真空度以上， 以避免吸着不稳定。但 真空度不宜设定过高， 以防因高真空度达不到， 而开 关不能接通的情况。 单向阀 *! 的作用， 一是当供给阀 *+ 停止供气 时， 保持吸盘内的真空压力不变， 可节省能量； 二是 一旦停电， 可延缓吸吊工件脱落的时间， 以便采取安 全对策。 在吸盘与真空发生器之间设置了真空过滤器 ) 以防止真空系统中的元件受污染出现故障， 当过滤 器两端压降大于 # $ #+ %&’ 时， 滤芯应卸下清洗或更 换。过滤器入口压力不要超过 # $ ! %&’， 这可以靠 调节减压阀和节流阀来保证。 真空发生器的排气口安装有消音器， 不仅可以 降低噪音， 而且能起过滤作用， 以提高真空系统工作 的可靠性。 减压阀 , 用于将气源的压力降到较低的稳定值 向系统供气。因减压阀 , 处在压力管路中， 所以应 使用一般减压阀 （若减压阀处在真空管路中时， 应使 用真空减压阀） 。
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。
毕业设计-真空吸盘式气动机械手电气控制原理图03
臂部回转 臂部延伸 放松工件 臂部收缩 臂部回转 卸荷
UnRegistered
自动方式初始状态 状态转移开始 原点位置条 件
臂部下降
吸持工件
臂部上升
臂部回转 臂部延伸
吸持输入
放松输入
臂部上升输 入
臂部下降输 入
臂部伸出输 入
臂部收缩输 入
臂部正转输 入
臂部反转输 入
上升 下降 伸出 收缩 正转 反转
机械手手动方式梯形图
放松工件
臂部收缩
机械手控制系统图
臂部回转
机械手自动方式状态图
标记 处数 分区 更改文件号 签名 年 月 日
机械手电气控
设计 制图
标准化
阶段标记 重量 比例
制原理图
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《2024年基于PLC的气动机械手控制系统设计》范文
《基于PLC的气动机械手控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，气动机械手作为现代工业生产线上重要的执行机构，其控制系统的设计显得尤为重要。
本文将详细介绍基于PLC的气动机械手控制系统设计，包括系统设计的目的、意义、相关技术背景以及应用领域。
二、系统设计目的与意义气动机械手控制系统设计的目的是为了提高生产效率、降低人工成本、提高产品质量和稳定性。
通过引入PLC（可编程逻辑控制器）技术，可以实现机械手的精确控制、灵活编程以及高度集成。
本系统设计具有重要意义，主要表现在以下几个方面：1. 提高生产效率：通过自动化控制，减少人工操作，提高生产效率。
2. 降低人工成本：减少人力投入，降低企业运营成本。
3. 提高产品质量：精确控制机械手动作，提高产品加工精度和一致性。
4. 增强系统稳定性：通过PLC的逻辑控制，提高系统运行的稳定性和可靠性。
三、相关技术背景PLC是一种基于微处理器的数字电子设备，具有高度的灵活性和可编程性。
它可以通过数字或模拟输入/输出对各种工业设备进行控制。
气动机械手是一种以压缩空气为动力源的机械设备，具有结构简单、动作迅速、节能环保等优点。
将PLC技术应用于气动机械手控制系统中，可以实现机械手的自动化控制和精确运动。
四、系统设计内容基于PLC的气动机械手控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
（一）硬件设计硬件设计主要包括PLC控制器、气动执行元件、传感器以及连接线路等部分。
其中，PLC控制器是整个系统的核心，负责接收和处理各种信号，控制气动执行元件的动作。
气动执行元件包括气缸、电磁阀等，负责实现机械手的实际动作。
传感器用于检测机械手的位置、速度、压力等状态信息，为PLC提供反馈信号。
连接线路则负责将各部分连接起来，实现信号的传输和控制。
（二）软件设计软件设计主要包括PLC程序设计和人机界面设计两部分。
PLC程序设计是整个系统的灵魂，它根据实际需求编写控制程序，实现机械手的精确控制和灵活编程。
真空吸盘式气动机械手的设计毕业论文
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。
气动机械手控制系统的设计与实现
可编程逻辑控制器即PLC，该数字运算操作电子系统的产生主要是针对工业环境服务，它的储存器为进行编程操作，通过内部存储实现控制顺序、逻辑运算、算术及计数等诸多指令，利用数字式以及模拟式输入输出方式，对各种种类的生产过程以及机械设备进行控制[3]。 可编程逻辑控制器是目前比较成熟的控制技术之一，被广泛应用于自动化控制行业，其自身具备的优势有适应性强、体积小、可靠性强、功能丰富以及编程简单等等，
三、可编程逻辑控制器控制系统设计分析
（一）选择控制器及输入、输出接口接线问题
可编程逻辑控制器的目标是进行可编程逻辑控制器控制系统设计的主要考虑因素，对气动系统进行有效、全面的控制，通过电动系统实现控制气动手爪的目的是控制系统的主要作用。可编程逻辑控制器的选择和输入、输出接口连线的问题对于设计环节来说十分重要，以某企业的实际案例为分析对象来看，某企业将FX2N-48MR继电器型可编程逻辑控制器作为可编程逻辑控制器控制系统，根据该继电器型可编程逻辑控制器控制系统的特征，来确定接线相关设计方法，这种系统的输入、输出点共有24个，为满足控制需求必须有充足的端子数，再结合实际的情况，实施输入、输出线路的具体位置配置。
关键词：气动机械手；控制系统；设计；实现
气动技术行业在当前获得了十分广阔的发展空间，由于其自身具备的性能高、成本低等诸多优势，被广泛应用到我国各个行业当中，受到人们的热烈关注，成为顺应社会生产实践发展的必要技术。与其他控制方法的机械手比较来看，气动机械手的优势更加突出，包括功率大、污染低、结构简单、高抗干扰性等等。文中所提到的气动机械手是在组态技术控制及可编程逻辑控制器基础上的四自由度气动机械手，这种类型在当前较为常见，应用更加广泛，并且操作灵活、容易控制，所以对这种气动机械手控制系统设计与实现方面的研究，具有十分积极的意义。
真空吸盘式机械手毕业设计
真空吸盘式机械手毕业设计1 基本介绍真空吸盘式机械手是一种多用途机械手，它具有高灵活性、高效能和低噪音特性，多用于物料搬运、自动装配、测量和检测、搬运、放料等不同领域中。
它通过以气泵为驱动源的一组真空吸盘，产生真空吸附力，采用机械手臂，实现物体的抓取、放置和定位，从而实现自动操作。
2 基本原理真空吸盘式机械手的工作原理是通过真空系统，在被吸抓的物体表面形成一个负压区，来实现物体的抓取。
真空系统产生的真空力，有别于三角手抓使用的夹持力或气缸产生的推力，可以穿越薄膜和有节距离的阻隔层，在非正面或反面轮廓面上可以小位移大抓取力的形式来实现抓取。
其工作原理如下：1. 压缩空气由汽缸进入吸盘，使之形成负压环境；2. 真空吸盘和被吸抓物体表面接触，产生负压力，使物体被吸附；3. 吸盘上的弹性塞固定物体，提高抓取稳定性；4. 机械臂将吸盘移动，达到抓取目的地位。
3 核心结构真空吸盘机械手完成抓取功能的核心元件是真空吸盘、机械臂等，它们之间相互协同，协调控制抓取动作，从而实现抓取工作任务。
1. 真空吸盘：真空吸盘由真空吸盘主体、真空系统、弹性塞、传动机构组成，其中，真空吸盘主体可根据被抓取物体的形状和表面状态来选择不同的规格，真空系统可根据实际需要来安装真空泵，弹性塞可增大抓取力度，传动机构根据吸盘旋转的需要来设计。
2. 机械臂：机器手臂是由主轴、运动轴、活动部件及驱动部件组成，它负责将吸盘移动到抓取位置处，完成任务。
4 优缺点真空吸盘机械手抓取力大，可以根据物体表面曲线来调节解决吸盘面积，用非正面形象的抓取物体，不依赖物体的表面刚度。
它的定位准确、运行稳定、噪音小，也能实现大幅度的位移运动，可广泛应用于各行各业。
但真空吸盘式机械手占用空间大，由于特殊负压条件，它噪音较大，且容易受到外界烟尘等物质影响，抓取精度有限，需要特殊夹具才能实现取、放工作。
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! 真空发生器选定及吸着响应时间计算
吸着响应时间 $ 是指从供给阀换向开始， 到吸 盘内达到吸着工件所必须的真空度为止所需的时 间。 设吸盘内的压力从大气压降至真空度达 )*% !" 的到达时间为 $+ ， 降至真空度达 ,(% !" 的到达时间 为 $-， 有 )& " ， $- & * $+ ’ — —真空发生器至吸盘的配管容积， "— (从 $+ &
图/ 6278 / 真空响应时间曲线
截止式、 膜流式和滑阀式。真空换向阀要求不泄漏， 且不用油雾润滑。故使用截止式和膜流式阀芯结构 比较理想。 真空过滤器选择 E6I+&& 型， 通过真空过滤器的 最大吸入流量应小于该过滤器的推荐流量。
9:;<=4 >? <%@::. ;=4A>34= B2.=
则真空发生器的最大吸入流量 ’- & - * - # ++( & / # -*（ 0 1 .23） 查 CD9 真空器件产品样本， 根据真空发生器的排气 万方数据
6278 ( J=37BO 图( 与管长相对应的有效截面积 I<%2J%KJ= %;=% >? @;>44L4=@B2>3 @>;;=4A>3M237 N2BO B:K=4
"
其它元件选定
供给阀选 PE*&&Q 外部先导型， 因设置在压力 管路中， 选用一般换向阀即可。其有效截面积不宜 小于真空发生器喷嘴几何面积的 / 倍， 且真空发生 器供气口的连接管内径也不宜小于喷嘴直径的 / 倍。以减少供给回路的压力损失。真空破坏阀选 故必须选用 PR- 真空型。由于设置于真空回路中， 能在真空条件下工作的换向阀。常见的结构形式有
万方数据
/.
真
空
第)期
! 结束语
气动组合台的装调已完成， 其真空吸附机械手 运行情况良好， 性能稳定可靠， 结构紧凑， 能耗少。 真空吸附机械手以其特有的功能， 具备有良好而又 广泛的应用前景。对于任何具有较光滑表面的物体 特别对于非铁， 非金属且不适合夹紧的物体， 都可使 用真空吸附完成各种作业。
参考文献：
<5842187; 847B78<5B1A<18A，<45 C5A132 72C <45 87;89;7<1?2 ?@ <45 A98<?B17; @?B85 72C <45 B5A>?2A5 <1:5 @?B <45 67899: 67;65 <=>5 ?@ <45 A98<?B17; A=A<5: 72C <45 A5;58<1?2 ?@ <45 8?:>?252<A 7B5 C5A8B1E5CD
*,
过长。可 选 用 标 准 型 真 空 发 生 器， 其最大真空度 其 !" ! "" #$%， ! ! & # ’(’。 !"
特性和流量特性曲线， 选取喷管喉部直径为+ ..的 其最大吸入流量为 ( 0 1 .23。 EF&(GC 型真空发生器， 故实际吸着响应时间为 )& * & # &-( & & # "/)（ 4） + (* 真空发生器连接管内径 管长 EF&(GC ) ! / ..， $ & + # /+ 据此由图 ( 查得其有效截面积 . ! (， 可得通过 - .， + H ++ # + ， 此流量远大于真空发生器的 H ( ! -’ # ’(（ 0 1 .23） 平均吸入流量 ’+ ! - # ++(（ 0 1 .23） 。所以本连接管 配管的平均吸入流量 ’- ! ,’ H ++ # + . ! 能满足吸着响应时间的要求。
［!］徐克林 " 气动技术基础 ［#］ 重庆大学版社， " 重庆： !$$% " ［&］时圣勇 " 射流式真空发生器 ［ ’］ ： " 液压与气动， !$$!（ " &） () * (% " ［(］日本 " +#, 公司气动产品样本资料 ［-］ " !$$. " ［/］ +#, 公司 0 现代实用气动技术 ［ #］ 0 机械工业出版社， !$$1 "
第%期 !""# 年 #" 月
真
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气动组合台真空吸附机械手系统设计
田 玲
桂林 %’#""’） （桂林电子工业学院，广西 摘
要： 利用真空阀式吸附机械手在气动组合台上搬运薄铜板件， 取得了良好的效果。介绍了气动组合台的
真空阀式吸附系统的工作原理， 技术特点， 吸力和吸着响应时间的设计计算， 以及元件选用。 关键词： 真空吸附；气动组合台 中图分类号： ()!*# 文献标识码： + 文章编号： （!""#） #""!$",!! "%$"",*$"’
6"7 8’02#： 67899: A98<1?2；>259:7<18 8?:>?A1<5 >;7<@?B: 供气压力高于一定值后， 喷管射出超声速射流。由 于气体的粘性， 高速射流卷吸走负压腔内的气体， 使 该腔形成很低的真空度。在真空口处接上真空吸 盘， 靠真空压力便可吸起物件。真空发生器的供给 压力在 " D ’" I " D ’% J)7 为最佳， 过高或过低都会降 低真空发生器的性能。
!"#$%& ’( )*" +,-../ #.-)’0$,1 /"-*,&$-,1 *,&2# ’( 3&"./,)$- -’/3’#$)" 31,)(’0/ (-./ 0123 （ !"#$#% &%’(#("() *+ ,$)-(.*%#- /)-0%*$*12 ，!"#$#% %’#""’， 30#%4 ） 45#)0,-)： (45 67899: 67;65 <=>5 ?@ A98<?B17; :58472187; 472CA 7B5 9A5C 12 87BB=123 8?>>5B >;7<5，<45 3??C 5@@58< 7B5 3?<<52D (45 >B1281>;5，
图+ -./$ + 真空发生器简图
吸盘内的真空度 # 应在真空发生器的最大真 空度 #* 的 ">+ （ ,） 至 H!+ （ -） 范围内选择 （如图 , 所示） ， 以提高真空吸着的能力， 又不致使吸着响应
0.’/1’2 34 5’6772 /8981’:31
万方数据
第(期
田玲， 等： 气动组合台真空吸附机械手系统设计
*@ 气源 压力开关
+@ 真空发生器 "@ 真空吸盘 图>
>@ 真空过滤器
,@ 节流阀
!@ 真空
真空系统管路配置图
-./$ >
0.’/1’2 34 :7A8 B.CD3C.:.39 34 :E8 5’6772 CFC:82
所吸取的铜板重： 预选两个吸盘的直 ! G *! ;， 径为 +! 22， 选取安全系数 " G ,， 则吸吊所需真空度 为 # $ 其中 , %" , ( *! ( , $ $ # ) #"* %&’ + + !& ’ !+! ( + — —吸盘直径，22 &— — —吸吊物重量， !— ; — —安全系数， 水平吊 " !,， 垂直吊 " !) "— — —吸盘个数 ’—
9 工作原理
在造纸工业、 电子工业以及包装机械等工业中， 广泛地使用了真空吸附机械手吸取纸张、 薄板和小 型元器件。我们在所研制的气动组合台上， 采用了 真空吸附机械手， 用于将料盘上的薄铜板件吸起并 运送到工作台上。 该真空吸附回路原理图见图 #。图 # 中： #F 气 源， !F 冷冻式干燥器， ,F 空气过滤器， ’F 减压阀， %F 真空破坏阀， GF 节流阀， *F 真空压力开关， HF 真空过 滤器， &F 真空表， #"F 真空吸盘， ##F 被吸吊物， #!F 供气阀， #,F 真空发生器， #’F 消声器， #%F 单向阀。 当供气阀 #! 电磁铁通电时， 供气阀气路导通。净化 后的压缩空气经供气阀 #!、 真空发生器 #,、 消音器 #’ 向外喷射。因真空发生器的最小喷咀喉部直径 很小， 故设置了冷冻式干燥器 ! 和空气过滤器 , 进 行除水、 除油、 除尘。以保证空气净化度。 真空发生器 #, 的结构原理如图 ! 所示， 它是由 先收缩后扩张的拉瓦尔喷管 #、 负压腔 ! 和接收管 , 等组成。有供气口， 排气口和真空口。当供气口的
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真空吸盘及吸吊所需真空度
真空吸盘是直接吸吊物体的元件， 吸盘通常由
橡胶材料与金属骨架压制成型的， 其橡胶材料有丁 腈橡胶 （ ;<=） 、 硅橡胶、 聚胺脂橡胶、 氟橡胶等。其 中丁腈橡胶使用最广。吸盘的形状有平直型、 平直 带肋型、 深凹型等多种， 适用于吸取各种不同形状尺 寸的工件。我们采用了适用于表面平整不变形的工 件的平直形吸盘。 一个真空发生器带一个吸盘最理想。若带多个 吸盘， 其中一个吸盘有泄漏， 会减小其它吸盘的吸 力。因为我们所设计的真空吸附机械手吸取的铜板 面积较大 （>## 22 ? +## 22） ， 所以我们采用了如图 > 所示一个真空发生器 + 带有双真空吸盘的配置。 而且每个吸盘都配有真空压力开关， 一个吸盘有泄 漏导致真空度不合要求时， 便不能起吊工件。另外， 各节流阀 , 也能减少由于一个吸盘的泄漏对其它吸 盘的影响。