本资源为压缩包，下载后将获得以下所有文档， dwg 格式为CAD图纸，展示的仅是截图，下载后图纸原稿无水印可编辑。
（图纸）
基座 A3.dwg
（图纸）
接线图 A3.dwg
（图纸）
气路原理图 A3.dwg
（图纸）
手腕转动体 A3.dwg
（图纸）
手抓装配图 A1.dwg
（其他）
四自由度气动式机械手设计说明书.doc
（图纸）
转动壳体 A3.dwg
（图纸）
装配图 A0.dwg
1、具体的安装形式应该根据本设计的具体结构和抓取物体重量等因素来确定，同时在结构设计和布局上应该尽量减少运动部件的重量和减少对回转中心的惯量。目前常采用的导向装置有单导向杆，双导向杆，四导向杆等，在本设计中才用单导向杆来增加手臂的刚性和导向性。.本章小结本章主要对机械手的手臂结构进行了设计计算，确定了手臂气缸的具体尺寸，对活塞杆进行了计算和。
2、寸气缸内径和活塞杆直径的确定根据设计要求，结合末端执行器的尺寸以及伸缩气缸的结构尺寸，采用单活塞杆双作用气缸，初定内径为。由,可得活塞杆直径圆整后，取活塞杆直径。查手册取气缸工作压力。由公式计入载荷率就能保证气缸工作时的动态特性。若气缸动态参数要求较高且工作频率高，其载荷率般取，速度高时取小值，速度低时取大值。若气缸动态参数要求般，且工。
3、频率低，基本是匀速运动，其载荷率可取。得。缸筒壁厚和外径的设计缸筒直接承受压缩空气压力，必须有定厚度。般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于，其壁厚可按薄壁筒公式计算气缸缸筒材料采用为铝合金,代入己知数据，则壁厚为取，则缸筒外径为手部活塞杆行程长确定按设计要求，腰部上下运行距离为，即。为防止活塞与缸壁碰撞，活塞行程留有定的余量。故行程查有关。
4、体结构和组合结构。组合式结构又分为螺纹连接半环连接和锥销连接。该气缸选择螺纹连接，结构简单，装卸方便，应用较多。密封气缸密封的好坏，直接影响气缸的性能和使用寿命，正确设计选择和使用密封装置，对保证气缸的正常工作非常重要。采用型密封圈。工作可靠，静摩擦因素大，活塞的结构比较简单，目前使用的范围较广。气缸的安装连接结构根据安装位置和工作要求。
5、尽量减少运动部件的重量和减少对回转中心的惯量。在本设计中才用双导向杆来增加腰部的刚性和导向性。.平衡装置在本设计中，为了使手臂的两端能够尽量接近重力矩平衡状态，减少手爪侧的重力矩对性能的影响，故在手臂伸缩气缸侧加装平衡装置，根据抓取物体的重量和气缸的运行参数配块重量为的铁块。这样，机械手臂的倾覆力矩就非常小，不会有翻到的状况发生。.机身。
6、向装置采用双向导杆，在横梁端部加装平衡装置减少倾覆力矩。机械手的控制系统设计.气压传动系统工作原理图图为机械手的气压传动系统工作原理图，表为气路元件图。气源是由空气压缩机通过快换接头进入储气罐，经分水过滤器调压阀油雾器这气动三联件，进入各并联气路上的电磁阀，以控制气缸和手部动作。图四自由度机械手气路原理图表气路元件图序号型号规格名称数量。
7、手动截止阀储气缸分水滤气器减压阀油雾器压力继电器二位二通电磁阀二位五通电磁阀单向节流阀行程开关.可编程序控制器的选择及工作过程可编程序控制器的选择国际上生产可编程序控制器的厂家很多，有日本三菱公司的系列,德国西门子公司的系列日本立石公司的型型等。考虑到本课题机械手的输入输出点少，流程简单，同时又要考虑到成本，因此选择了三菱电机公司的系列。
8、回转机构的计算旋转气压缸所需，。计算将回转部件等效为个圆柱体，长为，半径为，其重力，设启动的角速度，启动时间.，所以.的计算为了方便计算所以回转气压缸参数计算如下设，工作压力，则由得所以圆整取气压缸的内径为。.本章小结本章对机械手的腰部和机座部分进行了设计计算，确定了腰部气缸的内径和活塞杆直径，算出了壁厚，并对活塞杆的稳定性进行了校核。。
9、不同可有法兰式脚架式支座式铰轴式。由于结构需要，该气缸用法兰式安装连接。.导向装置气压驱动的机械手臂在进行上下运动时，为了防止手臂绕轴线转动，以保证手指的正确方向，并使活塞杆不受较大的弯曲力矩作用，以增加手臂的刚性，在设计手臂结构时，采用导向装置。具体的安装形式应该根据本设计的具体结构和抓取物体重量等因素来确定，同时在结构设计和布局上应。
10、所以该活塞杆满足稳定性条件。上下移动气缸部分质量估算活塞杆及导向套材料采用钢，缸体采用铝合金，连接件采用。查相关手册，可得号钢密度为.的密度为.密度为.经计算，可算出质量约为所以总质量约为气缸结构设计缸筒和缸盖的连接查阅机械设计手册，选择拉杆式螺栓连接。该结构简单，易于加工，易于装卸。活塞杆与活塞的连接结构活塞杆与活塞的常用连接形式分整。
11、手册圆整为。活塞杆稳定性的计算当活塞杆的长度时，般按压杆稳定性来计算活塞杆直径。当气缸承受的轴向负载达到极限值后，极微小的干扰力都会使活塞杆产生弯曲变形，出现不稳定现象，导致气缸不能正常工作。活塞杆稳定性条件公式当长细比时，用公式实心杆回转半径实心杆截面积系数，由查表安装方式为固定固定式，得材料强度实验值，对钢取系数，对钢取代入公式至得。
12、稳定性的校核。导向装置选用单向导杆。机械手腰部和基座结构设计及计算.结构设计通过安装在机座上的旋转气缸转动，从而实现机器人的旋转运动，通过安装在转动壳体上的气缸实现手臂的上下移动。采用了双导柱导向，以防止手臂在气缸活塞杆上转动，确保手臂随机座可以起转动。支撑梁采用铝合金，以减轻重量和节省材料。.控制手臂上下移动的腰部气缸的设计确定主要尺。
参考资料：
（独家原创）四自由度气动式机械手设计（全套CAD图纸）
