摘 要

本文是对气吸附式末端执行器进行设计，利用它的工作原理，进行方案构思，画出大致的草图，确定气吸附式末端执行器的结构，完成有关的设计计算，设计一套完整气吸附式末端执行器机构，完成对钢板的吸附作业。

本文阐述了末端执行器的概况，国内外的应用现状，及其巨大的优越性，提出具体的气吸附式末端执行器的设计要求。本文是对末端执行器进行设计，设计完成后该机构应该具有吸附效果，能够搬运一些平板状的物品。在这些物品中，气吸附式末端执行器最适合搬运的是那种表面光滑并且厚度很小的物品，例如：金属、纸张、玻璃等。在文中，首先确定了总方案，进而设计出了该机构的工作回路，然后明确该机构所需要的元件，主要有真空发生器、真空过滤器、供给阀和破坏阀等。根据工作原理，进行相关的设计计算，利用计算数据选择元器件的型号。将这些元器件进行组合装配，画出装配图以及零件图。

关键词： 真空吸附技术； 真空吸盘； 真空发生器；末端执行器

Abstract

According to the end effector of the robot is the working principle, we determined gas adsorption type end effector structure, complete the relevant design calculation, design a set of complete gas adsorption type terminal actuator, complete the plate absorption work.

This paper describes the general situation of the end effector, the status quo of the application at home and abroad, and its great superiority, and puts forward the design requirements of the specific gas adsorption end effector. The design of adsorption technology vacuum robot to move pieces of plate material, a very smooth surface suitable for thin metal products, as well as glass, paper, etc. to crawl, and achieved a stable and efficientwork efficiency.And introduced a vacuum adsorption and vacuum circuit The working principle of generator, andtechnical features, vacuum adsorption circuit design and calculation of the various components, as well as the impactof the vacuum generator inspiratory time and the greatest amount of design and calculation, as well as the supplyvalve and vacuum valve damage .Finally, a complete set of gas adsorption end effector mechanism is designed.

Key words： vacuum adsorption; vacuum suction; vacuum generator; end effector

目录

第1章 绪论 1

1.1研究的背景 1

1.2国内的研究历史及其现状 1

1.3国外的研究历史及其现状 2

1.4研究的目的及意义 4

第2章　总体设计方案 6

2.1总体设计的思路 6

2.2总体方案的确定 7

第3章 结构设计及计算 8

3.1真空吸附回路设计 8

3.2真空元器件的设计 9

3.2.1 真空吸盘设计 9

3.2.2 真空发生器设计 11

第4章 其他元器件的选用 15

4.1真空过滤器的选用 15

4.2真空节流阀的选择 19

4.3供给阀的选择 20

4.4真空换向阀的选择 22

结论 23

参考文献 25

致谢 27

第1章 绪论

1.1研究的背景

从工业机器人出现以来，出现了很多经济变革，推动了经济的快速发展，又促进了科技的不断进步，从而使与工业机器人有关的技术快速发展，各种各样的工业机器人不断被研究出来，功能由单一逐渐丰富。机械手作为工业机器人的重要组成部分，它的发展也是日新月异的。我们能够看到各种各样的工业机械手被设计研究出来，运用到各种行业中。从中我们可以看出，工业机械手的发展越来越完善，它的功能越来越多。

工业机械手主要由执行机构（即机械部分）、驱动机构和控制结构（包括传感检测装置）三大部分组成^[1]。工业机器人的机械系统又称机械操作臂，它主要由末端执行器、手腕、手臂、机座组成。

末端执行器作为工业机械手的一部分。我们只要看机械手的发展状况，就可以大致推断出末端执行器的发展情况。

1.2国内的研究历史及其现状

我国工业机器人起步于20世纪70年代初期，但我国的工业机器人真正开始发展起来是因为80年代的“七五”科技攻关。在“七五”期间，国家投入了大量的技术资金，对工业机器人的各个方面进行技术攻关，研究出了工业机器人的零部件的相关技术，完成了工业机器人成套技术的开发，主要研制出了可以喷漆、点焊、弧焊和搬运物品的机器人。这些机器人的研制成功，使我国在这些方面的工业中，如果执行比较危险的工作，就可以用机器人代替人力，既能保障工人的人身安全，有可以高效、稳定的完成工作，达到了一箭双雕的效果。而后，我国又继续推出了“八五”科技攻关，在大量科研人员的努力下，我国的工业机器人技术有了巨大的进步。在20世纪90年代初期，由于我国经济的飞速发展，经济体制的改革，造成了一场技术的进步热潮，推动了工业机器人的进一步发展。在这期间，我国在继研究出具有点焊、弧焊、喷漆、搬运等功能的机器人后，有相继成功拥有了具有装配、切割、搬运、码垛等功能的工业机器人，使机器人的功能越来越多样化，让工业机器人逐渐渗透到了更多的工业领域中，在工业生产中拥有了不可取代的地位。目前，我国已经拥有多个机器人生产线，形成了一批工业机器人产业化基地，为我国工业机器人的发展奠定了坚实的基础，让我国也可以在工业机器人方面有更大的进步。

从上述来看，我国的工业机器人已经有了长足的发展。由于经济水平、科技水平、发展时间等方面的欠缺，因此与那些发达国家相比，我国的工业机器人落后很多，许多方面还有很大的进步空间。当然，国外工业机器人技术也有许多缺点，但比我国的技术还是领先很多的。我们还要继续努力，才有可能赶上甚至超过那些发达国家。

1.3国外的研究历史及其现状

20世纪60年代初，国外的工业机器人问世了，虽然第一台工业机器人的功能比较简单，但它仍然是工业机器人时代开启的标志。60年代与70年代这个时间差，就让国外的工业机器人在起跑时间上就领先了我们一大步。另一方面，国外的发达国家，他们的经济十分发达，为科学技术的发展提供了充足的资金，并且由于国外对科研的看重与保护，使人们的积极性十分高，这样的环境氛围造就了工业机器人的迅猛发展。在经济的高速发展的推动下，国外的工业机器人技术日趋成熟，工业机器人更是在多年的发展下，逐步走进了许多工业领域。目前，国外已经建立了许多工业机器人公司，其中，影响力最大的工业机器人公司主要分为日欧两系公司，他们代表了工业机器人发展的主流。在这两系中，日系公司主要指安川、OTC、FANUC这几个公司，而欧系公司的代表是德国的KUKA、瑞典的ABB公司^[12]，这些公司都具有举足轻重的地位，他们都成为了当地的支柱性产业。