具有弹性的夹爪机构的设计.doc

学校保密毕业设计（论文）具有弹性的夹爪机构的设计专业（系）机电工程系学生姓名指导老师完成日期保密保密2012. 12. 25摘要 2第1章任务与要求 11.1课题概述 11.2设计内容与要求 11.2.1设计内容 11.2.2设计功能要求 1第2章引言 22.1研究背景 22. 2气动技术的发展状况 22. 3课题的研究概况 32.4研究的目标和意义 4第3章方案概述与论证 53.1方案概述 53.1.1老式接料机构的工作方式 53.1.2实际工作中出现的问题 63.2方案的设想与选择 63.3 VGA接料机构的简介 73.3.1 VGA接料机构的类型 73.3.2 VGA接料机构的工作原理 7第4章 VGA接料机构的实体设计 94. 1定位环的分析 94. 2接料部位的设计 94.2.1吸嘴的设计 94.2.2吸嘴安装座的设计 104.3缓冲部位的设计 114.3.1滑轨安装架的设计 114.3.2连轴套的设计 124.3.3线性滑轨的选用 124.3.4弹簧的设计 134.4新型接料机构的工作方式 13第5章 材料的选择、工艺与处理 145.1吸瞄 145.1.1选用材料 145.1.2选用原因 145.1.3材料的处理与加工工艺 145.2吸哦安装座 145.2.1选用材料 145.2.2选用原因 145.2.3材料的处理与加工工艺 155.3滑轨安装架 155.3.1选用材料 155.3.2选用原因 155.3.3材料的处理与加工工艺 155.4连轴套 165.4.1选用材料 165.4.2选用原因 165.4.3材料的处理与加工工艺 165.5 R轴感应片 165.5.1选用材料 165.5.2选用原因 165.5.3材料的处理与加工工艺 16结 论 17参考文献 18致谢 19附录 20随着科技的迅速发展，机械手越来越多地在工业生产中被应用，同时机械手 取料或接料机构的设计也越来越多，而且气动技术也越来越多地被运用在实际生 产中。

本课题基于机械设计理论以及自动化迅猛发展的现状，设计出一•个具有弹 性的夹爪机构设计通过这个机构的设计，掌握机械运动设计的一•般方法和处理 问题的思路，特别是一些常用的技术手段，在实践教学环节中，积累设计经验, 开拓思维空间，全面提高个人的综合能力结合上一代PVA设备的设计理念，通 过观察它的工作情况，设计出了一款更加安全可靠，活动更加顺畅的气动接料机 构用吸嘴代替以前的气动夹爪机构，避免了因材料处理和加工工艺带来的种种 问题通过选用一个线性滑轨而避免了两个滑轨带来的缓冲不顺畅的问题非标 自动化设计在实际运用中会出现种种问题，所以在设计的阶段应充分考虑其在实 际工作中的可能出现的问题关键词 气动技术；吸嘴；缓冲机构；改进ABSTRACTWith the quick development of science and technology, more and more manipulator in industrial production are used at the same time manipulator material taking or joint stock mechanism design more and more, and pneumatic technology is increasingly being used in actual production.This subject based on mechanical design theory, design a flexible clamp claw mechanism design. Through the design of the mechanism, grasps the mechanical movement the general method of designing and processing problems in thinking, especially some of the most common of technical means, in the practice teaching link, accumulated design experience, development thinking space, and comprehensively improve the comprehensive ability of the individual. Combining the generation of PVA equipment design concept, through the observation of its working conditions, the design gives a kind of more safety and reliable, the activity more smooth pneumatic joint institution. Use suction nozzle instead of former pneumatic clamping claw mechanism, to avoid the for material handling and processing technology brings a variety of problems. Through the selection of a linear slide rail and avoid the two slide rail with buffer not smooth problem. Non-standard automation design in actual use will appear a variety of problems, so in the design stage should fully consider its in the actual work possible problems.Keywords pneumatic technology; Suction nozzle; Buffer mechanism; improvement第1章任务与要求1.1课题概述本课题基于机械设计理论，设计出一个具有弹性的夹爪机构。

通过这个机构 的设计，掌握机械运动设计到一般方法和处理问题的思路，特别是一•些常用的技 术手段，在实践教学环节中，积累设计经验，开拓思维空间，全面提高个人的综 合能力1.2设计内容与要求1.2.1设计内容(1) 绘制整个机构的3D图，确定设计方案2) 了解整个机构的工作原理3) 采用Solidworks绘制3D图、工程图和装配图4) 采用Solidworks做出整个机构模拟动作图5) 阐述本机构设计的工作原理和优点1.2.2设计功能要求通过本机构能实现夹取并带有弹性功能，同时•保证本机构设计的运动稳定性第2章引言2.1研究背景当今，信息化产业的浪潮席卷全球，以信息化为发展目标的动化控制技术 在近几年一直处于升温状态自动化技术的研究、应用和推广，对人类的生产、 生活的方式产生深远的影响随着科技的发展，新产品的不断推出以及人们对产 品要求提高，传统手工操作己难以达到用户所期望的精度要求，劳动力的日益减 少也成为自动化发展的一个重要原因，由此应运而生的是非标自动化的发展非标自动化同样属于自动化领域，非标动化就是根据客户需求而制定的非 标准类自动化设备其功能是按企业用户工艺要求而量身设计、制定的自动化机 械设备，其操作方便、灵活不单一，功能可按用户的要求而添加，可更改余地大。

目前常用于工业、电子、医疗、卫生以及航空航天等领域弹性夹爪机构普遍应用于各种非标准自动化设备111,且在机械手臂的运用中 也占据了半壁江山无论是气动夹爪还是气动吸嘴的广泛应用都离不开气动技术 的飞速发展无论是气动夹爪，吸嘴还是吸盘都在自动化领域被广泛地应用，尤 其是机械手臂的应用中更是不可或缺2. 2气动技术的发展状况由于机器人或机械手都需要能快速、准确的抓取工件，因而对机器人或机械 手提出了更高的要求，即他们必须具有高定位精度、能快速反应、有一定的承载 能力、足够的空间和灵活的自由度以及在任意位置都能自动定位传统观点认为，由于气体具有压缩性，因此，在气动伺服系统中要实现高精 度定位比较困难（尤其在高速情况下，似乎更难想象）此外，气源工作压力较低, 抓举力较小气动技术作为机器人中的驴.动功能已经被工业界广泛接受，对于气 动机器人伺服控制体系的研究起步较晚，但已取得了重要成果，它在工业自动化 领域应用正在受到越来越多的广泛关注气动技术经历了一个漫长的发展过程，随着气动伺服技术走出实验室，气动 技术及气动机械手迎来了崭新的春天目前在世界上形成了以日本、美国和欧盟 气动技术、气动机械手三足鼎立的局面。

我国对气动技术和气动机械手的研究与 应用都比较晚，但随着投入力度和研发力度的加大，我国自主研制的许多气动机 械手已经在汽车等行业为国家的发展进步发挥着重要作用随着微电子技术的迅 速发展和机械加工工艺水平的提高及现代控制理论的应用，为研究高性能的气动 机械手奠定了坚实的物质技术基础由于气动机械手有结构简单、易实现无级调 速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等诸多独特的优点由于气压传动系统使用安全、可靠，可以在高温、震动、易燃、易爆、多尘 埃、强磁、辐射等恶劣环境下工作而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、容易实现无级调 速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等优点所以，气动机械手被广泛应用 于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工，食品和药品的包装、精密仪器 和军事上现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺是焊接的生产线，大多采用了 气动机械手车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在指定 工位的夹紧和定位，堪称是最有代表性的气动机械手应用之-一在彩电、冰箱等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，不仅可以看到各种大小不一、形状不同的气缸、 气爪，还可以看到许多灵巧的真空吸盘将一般气爪很难抓起的显像管、纸箱等物 品轻轻地吸住，运送到指定目标位置。

对加速度限制十分严格的芯片搬运系统， 采用了平稳加速的SIN气缸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如酒、油漆灌装气动机械手；IH动 加盖、安装和拧紧气动机械手，牛奶盒装箱气动机械手等气动技术的发展在非 标自动化领域的应用不断扩大2. 3课题的研究概况在设备的实际应用中会出现一系列问题，要想改善设计出―•款实用的接料机 构就要了解已有的设备所存在的问题所以在设计中我们应着重考虑到以下儿个 方面：(1) 如何防止过压(2) 如何防止产品变形(3) 如何使机构紧凑及活动顺畅(4) 女I［何达到更高的精度这些问题设计设计到什么地方选用什么材料，什么地方做成刚性，什么地方 需要做成柔性以。