半导体芯片气动搬运机械手设计摘要还可以看到许多灵巧的真空吸盘将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，机器人，外科手术机器人等。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，如果个机器人定位不够精确，通常会显示个固定的误差，这个误差是可以预测的，因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是个随机误差的范围，它通过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代气动机械手的个重要特点。模块化气动机械手使同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，特别是紧凑型阀岛，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。机电气体化由“可编程序控制器传感器气动元件”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，而的输出功率在增大，由直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，而阀岛技术的发展，又使在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。.本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系列，对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。机械手基本结构与控制任务.机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搬运至工位，对机械手的自由度提出定的要求。根据任务要求，机械手要实现方向与方向的运动绕方向的旋转，同时在抓取过程中要实现手臂的升降和吸放光盘的过程。所以确定该机械手是个自由度的机械手。图.任务要求假设要实现将芯片从工位搬至工位，开始时机械手处于初始位置，即要实现动作如下图所示图.气缸动作图.机械手的结构及技术参数列表气动机械手的结构.真空吸盘.真空发生器.升降缸与真空发生器的连接法兰.升降缸.伸缩缸与旋转气缸的连接法兰.旋转气缸.旋转气缸与铝合金型材立柱的连接法兰.铝合金型材立柱.角铁.底座气动机械手的技术参数列表用途搬运半导体芯片二设计技术参数.自由度数个自由度.座标型式圆柱座标.最大工作半径.手臂最大中心高.手臂运动参数伸缩行程伸缩速度升降行程升降速度回转范围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控制部分。其动作是靠气动装置来完成的。.气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。气压传动系统和液压传动系统类似，也是由四部分组成的，它们是气源装