半导体芯片气动搬运机械手设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 摘 要 本文设计了一种用于半导体芯片自动化生产线中的搬运气动机械手。该机械手实现芯片的抓取、释放以及搬运等 4个自由度的动作，结构合理，动作准确迅速，安全可靠性高。采用日本三菱公司的 右、回转以及芯片吸取运动进行自动化控制。利用可编程技术结合相应的硬件装置控制机械手完成搬运动作，来配合和实现生产上的要求。该气动机械手作为特定工位的搬运机械手，能够取代国外进口的的多功能通用机械手，节约设备成本和维护成本 80%以上，在自动化生产国产化进程中具有积极的意义。 本人在实习单位的工 作中发现在自动化生产线中为了便于实现柔性制造，大部分机械手都是 6自由度通用机械手，它采用模块化安装，改变工位动作时只需改变相应程序即可。然而用通用机械手去执行特定简单工位的动作，是一种生产资源的浪费。在当今社会追求高效，节约的大环境下，本人结合工作实际设计了一款能满足特殊工位使用的机械手。 关键词： 机械手； 动控制； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 a is C C is a 4of It a a LC to as up&to of As of by 0% ,a s It is of I it in my in to of It we to LC to to is a of In I of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 目 录 1 绪论 . 1 于 气动机械手设计的意义 . 1 械手的国内外的发展概况 . 1 械手的发展史 . 1 动机械手的发展史和发展前景 . 3 课题应达到的要求 . 5 2 机械手基本结构与控制任务 . 6 械手的主要部件及运动 . 6 械手的结构及技术参数列表 . 7 动机械手的结构 . 7 动机械手的技术参数列表 . 7 3 机械手气动系统设计 . 8 压传动的组成及工作原理 . 8 源装置及辅件 . 8 动控制元件 . 9 动执行元件 . 10 压传动的优缺点 . 11 动机械手的气缸的选用 . 12 台气缸的选用 . 13 转气缸的选用 . 13 臂气缸的选用 . 14 降气缸的选用 . 15 块化真空发生器和真空吸盘的选用 . 16 4 机械手电气系统设计 . 17 介 . 17 部原理 . 17 工作原理 . 19 型的选择方法 . 22 械手 择及参数 . 23 列 . 24 本指令运用 . 25 5 机械手典型动作的 序设计 . 26 气气动控制 ( 制 )要求 . 26 入、输出点分配 . 27 械手关键步骤 序 . 29 6 结论与展望 . 31 论 . 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 足之处及未来展望 . 31 致 谢 . 32 参考文献 . 33 附录 . 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 1 绪论 于 气动机械手设计的意义 随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快，人们对生产效率也不断提出新要求。由于微电子技术和计算软、硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善，使机械手技术快速发展。 用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。机械手是一种模仿人手动作，并按设定程序、轨迹和要求代替人手抓 （吸）取、搬运工件或工具或进行操作的自动化装置 。在工业生产中得到广泛应用。 其中 气动机械手采用 制气路及气压回路驱动气缸实现要求的运动轨迹，在结构上，与其他类型的机械手相比，气动机械手具有结构简单，控制容易，其气动部件已系列化和组立化，便于设计与实现，且维护方便。由于气动机械手这些特点，气动机械手在生产过程自动化中的应用已日益广泛。 气动机械手系统由于其介质来源简便以及不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点，已渗透到工业领域的各个部门，在工业发展中占有重要地位。 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、易实现调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作、 气源使用方便、 不污染环境、动作灵活可靠、工作安全可靠，适用于需要模拟人的重复动作场合以及恶劣的工作环境中 等诸多独特的优点， 因而在冲压加工、注塑、机床下料、仪表电子、汽车航空及自动化生产线中有着广阔的应用前景 。 本文 设计了一种基于 制的四自由度的气动机械手，用于 半导体芯片自动化生产线中用于搬运 8英寸芯片的气动机械手 ，该 气动机械手由气控真空发生器、真空吸盘、悬臂气缸、旋转气缸、底座滑台气缸等部分组成。运用 编程技术进行控制，对气动机械手完成生产物料运输搬运工作，实现自动化控制。该气动机械手能放置在各种不同的电子产 业的生产线或物流流水线中，使芯片盘的搬运更快捷、便利、准确、到位。 械手的国内外的发展概况 械手的发展史 也被称为自动手 ， 能模仿人手和臂的某些动作功能 ， 用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根 据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度 。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有 6个自由度。 自由度 是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有 2 3个自由度。 机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分 为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。 机械手首先是从美国开始研制的。 1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是：机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块 的工件抓放机构，控制系统是示教形的。 1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为 万能自动）。运动系统仿照坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动；控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司 ,专门生产工业机械手。 1962年美国机械制造公司也实验成功一种叫 械手。该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现 在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。 1978年美国 司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种 有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于 1 毫米。联邦德国机械制造业是从 1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。 联邦德国 司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。 日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自 1969年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。 前苏联自六十年代开始发展 应用机械手，至 1977年底，其中一半是国产，一半是进口1。 目前，工业机械手大部分还属于第一代，主要依靠工人进行控制；改进的方向主要是降低成本和提高精度。 第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，是机械手具有感觉机能。 第三代机械手则能独立完成工作中过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统 柔性制造单元 的重要一环。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 动机械手的发展史和发展前景 随着工业 机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。 近 20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求；微电子技术的引入，促进了电气比例伺服技术的发展，现代控制理论的发展，使气动技术从开关控制进入闭环比例伺服控制，控制精度不断提高；由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力 强和成本低廉等特点，国内外都在大力开发研究。 从各国的行业统计资料来看，近 30多年来，气动行业发展很快。 20世纪 70年代，液压与气动元件的产值比约为 9:1，而 30多年后的今天，在工业技术发达的欧美、日本等国家，该比例已达到 6:4，甚至接近 5:5。我国的气动行业起步较晚，但发展较快。从 20世纪 80年代中期开始，气动元件产值的年递增率达 20%以上，高于中国机械工业产值平均年递增率。随着微电子技术、 术、计算机技术、传感技术和现代控制技术的发展与应用，气动技术已成为实现现代传动与控制的关键技术之一。 气动技 术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。 大约开始于 1776年， 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。至 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。在 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。 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、节能和不污染环境等优点而被广泛应用。 气动机械手强调模块化的形式，现 代传输技术的气动机械手在控制方面采用了先进的阀岛技术（可重复编程等），气动伺服系统（实现任意位置上的精确定位），在执行机构上全部采用模块化的拼装结构。 90年代初，由布鲁塞尔皇家军事学院 Y授领导的综合技术部开发研制的电子气动机器人 阿基里斯 六脚勘探员，是气动技术、 制技术和传感技术完美结合产生的 六足动物 。 6个脚中的每一个脚都有 3个自由度，一个直线气缸把脚提起、放下，一个摆动马达控制脚伸展 /退回运动，另一个摆动马达则负责围绕脚的轴心做旋转之用。 由汉诺威大学材料科学研究院设计的气 动攀墙机器人，它集遥感技术和真空技术于一体，成功地解决了垂直攀缘等视为危险工作的操作问题 13。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 子气动机器人，能与人亲切地握手，它的头部、腰部、手能与人类一样弯曲运动，并且有良好的柔韧性。在幕后操纵人员的操作下（或通过自身的编程控制）能与人进行对话，或作自我介绍等。 子气动机器人集电子技术、气动技术和人工智能为一体，它告诉我们，气动技术能够实现机器人中最难解决的灵活的自由度，具有在足够工作空间的适应性、高精度和快速灵敏的反应能力 10。 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、精密仪器和军事工业等。 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。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；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆 后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气动机械手。高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，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。 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；自动加盖、安装和拧紧气动机械手，牛奶盒装箱气动机械手等。 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， 器人， 科手术机器人等。 重复高精度 精度是指机器人、机械手到达指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复多次，机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要，如果一个机器人定位不够精确，通常会显示一个固定的误差，这个误差是可以预测的，因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是一个随机误差的 范围，它通过一定次数地重复运行机器人来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展，以及气动伺服技术走出实验室和气动伺服定位系统的成套化。气动机械手的重复精度将越来越高，它的应用领域也将更广阔，如核工业和军事工业等。 模块化 有的公司把带有系列导向驱动装置的气动机械手称为简单的传输技术，而把模块化拼装的气动机械手称为现代传输技术。模块化拼装的气动机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及气管的导向系统装置，使机械手运动自如。由于模块化气动机械手的驱动部件采用了特殊设计的滚珠轴承，使它具有 高刚性、高强度及精确的导向精度。优良的定位精度也是新一代气动机械手的一个重要特点。模块化气动机械买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 手使同一机械手可能由于应用不同的模块而具有不同的功能，扩大了机械手的应用范围，是气动机械手的一个重要的发展方向。 智能阀岛的出现对提高模块化气动机械手和气动机器人的性能起到了十分重要的支持作用。因为智能阀岛本来就是模块化的设备，特别是紧凑型 岛，它对分散上的集中控制起了十分重要的作用，特别对机械手中的移动模块。 无给油化 为了适应食品、医药、生物工程、电子、纺织、精密仪器等行业的无污染要求，不加润滑脂的不供油 润滑元件已经问世。随着材料技术的进步，新型材料（如烧结金属石墨材料）的出现，构造特殊、用自润滑材料制造的无润滑元件，不仅节省润滑油、不污染环境，而且系统简单、摩擦性能稳定、成本低、寿命长。 机电气一体化 由 可编程序控制器 气动元件 组成的典型的控制系统仍然是自动化技术的重要方面；发展与电子技术相结合的自适应控制气动元件，使气动技术从 开关控制 进入到高精度的 反馈控制 ；省配线的复合集成系统，不仅减少配线、配管和元件，而且拆装简单，大大提高了系统的可靠性。 而今，电磁阀的线圈功率越来越小，而 输出功率在增大，由 接控制线圈变得越来越可能。气动机械手、气动控制越来越离不开 阀岛技术的发展，又使气动机械手、气动控制中变得更加得心应手。 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，可以预见，在不久的将来，气动机械手将越来越广泛地进人工业、军事、航空、医疗、生活等领域。 课题应达到的要求 本课题的任务是研制半导体芯片自动化生产线中用于搬运芯片的气动机械手。该机械手要实现芯片的抓取、释放、搬运等动作，要求结构合理，动作准确迅速。本课题采用日本三菱公司的 列 机械手的上下、 左右、回转以及芯片吸取运动进行自动化控制。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作，来配合和实现生产上的要求。 由于时间仓促和个人水平限制，我的设计存在着许多还没来得及解决的问题，希望广大老师、同学能够给予批评指正并予以解决。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 2 机械手基本结构与控制任务 械手的主要部件及运动 根据任务要求，气动机械手实现的是搬运芯片，可以看成无负载（零负载），因此设计气动系统的硬件结构时只需注意机械手本身的强度，以及当悬臂缸伸出到最大位置时，支架底座能否承受该转距而不倾倒。 如图 待搬运芯片放置于工位 A 的传送托盘上，气动机械手的初始位置如图，要实现将芯片从 工位 A 搬运至 工位 B，对机械手的自由度提出一定的要求。根据任务要求，机械手要实现 X 方向与 Y 方向的运动（ , ）绕 Z 方向的旋转（ Z ），同时在抓取过程中要实现手臂的升降 Z 和吸放光盘的过程。所以确定该机械手是一个 4自由度的机械手。 图 务要求 假设要实现将芯片从工位 A 搬至工位 B，开始时机械手处于初始位置，即要实现动作如下图所示： 图 缸动作图 初始位置 右移 悬臂伸出 下降 吸片 上升 回转（逆时针） 下降 放片 上升 悬臂缩回 左移 回转（顺时针） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 械手的结构及技术参数列表 动机械手的结构 463123456789101 4 0 01. 真空吸盘 2. 真空发生器 3. 升降缸与真空发生器的连接法兰 4. 升降缸 5. 伸缩缸与旋转气缸的连接法兰 6. 旋转气缸 7. 旋转气缸与铝合金型材立柱的连接法兰 8. 铝合金型材立柱 9. 角铁 10. 底座 动机械手的技术参数列表 一、用途：搬运半导体芯片 二、设计技术参数 : 1. 自由度数 :4个自由度 2. 座标型式 :圆柱座标 3. 最大工作半径 :300. 手臂最大中心高 :463. 手臂运动参数 伸缩行程： 300 伸缩速度： 53mm/s 升降行程： 100 升降速度： 80mm/s 回转范围 : 180 图 动机械手结构示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 3 机械手气动系统设计 要实现上述机械手控制动作，机械手的控制部分包括气动与 制部分。其动作是靠气动装置来完成的。 压传动的组成及工作原理 气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术。气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外 做功 11。 气压传动系统和液压传动系统类似，也是由四部分组成的，它们是： (1) 气源装置 获得压缩空气的装置。其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能； 气源装置的组成： A. 空气压缩机（气源部分） 空气压缩机是气动系统的动力源，它将电动机输出的机械能转换成气压能输送给气动系统。本设计采用的是活塞式低压空压机。是一种容积式空气压缩机，是通过机件的运动，使密封容积发生周期性大小的变化，从而完成对空气的吸入和压缩过程。 B. 气源净化处理装置 (2) 控制元件 用来控制压缩空 气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环。它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等； (3) 执行元件 气动执行元件是以压缩空气为动力源，将气体的压力能再转换为机械能的装置，用来实现既定的工况动作。包括气缸、气马达、摆动马达； (4) 辅助元件 是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的，它包括过滤器、油雾气、管接头及消声器等。 源装置及辅件 气压传动系统中的气源装置是为气动系统提供满足一定质量要求的压缩空气，它是气压传动系统的重要组成部分 。由空气压缩机产生的压缩空气，必须经过降温、净化、减压、稳压等一系列处理后，才能供给控制元件和执行元件使用。而用过的压缩空气排向大气时，会产生噪声，应采取措施，降低噪声，改善劳动条件和环境质量。 对压缩空气的要求 (1) 要求压缩空气具有一定的压力和足够的流量。 (2) 要求压缩空气有一定的清洁度和干燥度。 清洁度是指气源中含油量，含灰尘杂质的质量及颗粒大小都要控制在很低范围内。干燥度是指压缩空气中含水量的多少，气动装置要求压缩空气的含水量越低越好。 混在压缩空气中的油蒸气可能聚集在贮气罐、管道、气动系统的容 器中，有引起爆炸的危险或影响设备的寿命。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 (3) 压缩空气中含有的饱和水分，在一定的条件下会凝结成水，并聚集在个别管道中。在寒冷的冬季，凝结的水会使管道及附件结冰而损坏，影响气动装置的正常工作。 (4) 压缩空气中的灰尘等杂质，对气动系统中作往复运动或转动的气动元件的运动副会产生研磨作用，使这些元件因漏气而降低效率，影响它的使用寿命。 因此气源装置必须设置一些除油、除水、除尘，并使压缩空气干燥，提高压缩空气质量，进行气源净化处理的辅助设备 。 气动三联件（图 3- 1）一般指空气过滤器、减压阀、油雾器，有些 品牌的电磁阀和气缸能够实现无油润滑（靠润滑脂实现润滑功能），便不需要使用油雾器！空气过滤器和减压阀组合在一起可以称为气动二联件。还可以将空气过滤器和减压阀集装在一起，便成为过滤减压阀（功能与空气过滤器和减压阀结合起来使用一样）。有些场合不能允许压缩空气中存在油雾，则需要使用油雾分离器将压缩空气中的油雾过滤掉。总之，这几个元件可以根据需要进行选择，并可以将他们组合起来使用。 气动辅件 (1)消声器 在气压传动系统之中，气缸、气阀等元件工作时，排气速度较高，气体体积急剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气 的速度、排量和空气通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一般可达100120了降低噪声可以在排气口装消声器（图 3- 1 消声器就是通过阻尼或增加排气面积来降低排气速度和功率，从而降低噪声的。气动元件使用的消声器一般由三种类型： 吸收型消声器 、 膨胀干涉型消声器和膨胀干涉吸收型消声器。 (2)管道连接件 管道连接件包括管子和各种管接头。有了管子和各种管接头，才能把气动控制元件、气动执行元件以及辅助元件等连接成一个完整的气动控制系统，因此，实际应用中，管道连接件是不可缺少的。 管子可分为 硬管和软管 两种。如总气管和支气管等一些固定不动的、不需要经常装拆的地方，使用硬管。连接运动部件、临时使用、希望装拆方便的管路应使用软管。硬管有铁管、铜管、黄铜管、紫铜管和硬塑料管等；软管有塑料管、尼龙管、橡胶管、金属编织塑料管以及挠性金属导管等等。常用的是紫铜管和尼龙管。 气动系统中使用的管接头的结构及工作原理与液压管接头基本相似；分为 卡套式、扩口螺纹式、卡箍式、插入快换式 等。 动控制元件 在气压传动系统中，气动控制元件是控制和调节压缩空气的压力、流量和方向的 各类控制阀，其作用是保证气动执行元件（如气缸、气马达等）按设计的程序正常地进行工作。 气压控制阀按作用可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。 (图 3- 图 3- 1 三联件 图 3- 2声器 图 3- 向控制阀 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 动执行元件 气动执行元件包括气缸和气马达。 (1)气缸 气缸是气动系统的执行元件之一。除几种特殊气缸外，普通气缸其种类及结构形式与液压缸基本相同。目前最常选用的是标准气缸（图 3其结构和参数都已系列化、标准化、通用化。 列为有缓冲普通气缸。 其它几种较为典型的特殊气缸有气液阻尼缸、薄膜式气缸和冲击式气缸等。 a. 气液阻尼缸 普通气缸工作时，由于气体的压缩性，当外部载荷变化较大时，会产生 爬行 或 自走 现象，使气缸的工作不稳定。为了使气缸运动平稳，普遍采用气 气液阻尼缸是由气缸和油缸组合而成。利用油液的不可压缩性和控制油液排量来获得活塞的平稳运动和调节活塞的运动速度。它将油缸和气缸串联成一个整体，两个活塞固定在一根活塞杆上。 b. 薄膜式气缸 薄膜式气缸是一种利用压缩空气通过膜片推动活塞杆做往复直线运动的气缸。它由缸体、膜片、 膜盘和活塞杆等主要零件组成。其功能类似于活塞式气缸，它分单作用式和双作用式两种。 薄膜式气缸的膜片可以做成盘形膜片和平膜片两种形式。膜片形式为夹织物橡胶、钢片或磷青铜片。常用的是夹织物橡胶，橡胶的厚度为 56时也可用 13属式膜片只用于行程较小的薄膜式气缸中。 薄膜式气缸和活塞式气缸相比较，具有结构简单、紧凑、制造容易、成本低、维修方便、寿命长、泄漏小、效率高的优点。但是膜片的变形量有限，故其行程短（一般不超过4050且气缸活塞杆上的输出力随着行程的加大而减小。 c. 冲击气缸 冲击气缸是一种体积小、结构简单、易于制造、耗气功率小但能产生相当大的冲击力的一种特殊气缸。与普通气缸相比，冲击气缸的结构特点是增加了一个具有一定容积的蓄能腔和喷嘴。 (2)气马达 气马达也是气动执行元件的一种。它的作用相当于电动机或液压马达。即输出力矩，拖动机构作旋转运动。 气马达按结构形式可分为：叶片式气马达、活塞式气马达和齿轮式气马达等。最为常见的是活塞式气马达（ 图 3 和叶片式气马达。叶片式气马达制造简单、结构紧凑，但低速运动转矩小、低速性能不好，适由于中低功率的机械，目前在矿山及风动工具 中应用普遍。活塞式气马达在低速情况下有较大的输出功率，它的低速性能好，适宜于图 3准气缸 图 3塞式气马达 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828或 11970985 载荷较大和要求低速转矩的机械，如起重机、铰车、铰盘、拉管机等。 本设计采用双作用气缸和单作用气缸。单作用气缸，压缩空气仅作用在气缸活塞的一侧，另一侧则与大气相通。气缸只在一个方向上做功，气缸活塞在复位弹簧或外力作用下复位。在无负载情况下，弹簧力使气缸活塞以较快速度回到初始位置。复位力大小由弹簧自由长度决定， 双作用气缸在压缩空气作用下，双作用气缸活塞杆既可以伸出，也可以回缩。通过缓冲调节装置，可以调节其终端缓冲。气缸活塞上永久磁环可 用于驱动行程开关动作。 (2)气动人工肌肉 气动人工肌肉由外部提供的压缩空气驱动，作