知识准备
一、典型气压驱动系统
2.电磁阀
1） 单控电磁阀 是两位三通阀，当线圈得电时，压缩空气经
过该阀去往真空发生器，由真空发生器产生真空 ；当线圈失电时，真空发生器通过该阀通大气， 不产生真空。 2）双控电磁阀
是两位五通阀，两侧线圈必须一侧得电，同 时另一侧失电。比如，当左侧线圈得电，右侧线 圈失电时，压缩空气通往双指气缸的一侧，双指 气缸另一侧通大气，双指张开，为抓取做工件准 备；反之，气缸内活塞反向运动，双指收拢，抓 取工件。
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一、典型气压驱Βιβλιοθήκη 系统3. 控制信号单控、双控电磁阀线圈的得、失电由机 器人控制系统的数字输出信号DO控制：
DO(1)=ON时，单控电磁阀得电； DO(2)=ON时，双控电磁阀左侧得电； DO(3)=ON时，双控电磁阀右侧得电；
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
1. 真空发生装置
1）真空泵 真空泵和真空罐组成的真空发生装置中，真空泵可按需要选用标准市售产品，真空罐经常处于真空状
典型气压驱动系统工作原理
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一、典型气压驱动系统
一、典型气压驱动系统
1. 管路连接
首先由空压机产生压缩空气，经过 减压阀之后分成两路：
1. 经过单控电磁阀去往真空发生器 ，由真空发生器产生的真空度，一路去 压力表，另一路去真空吸盘，用来吸附 工件；
2. 去往双控电磁阀，从双控电磁阀 出来的压缩空气，一路去双指气缸的一 侧，一路去双指气缸的另一侧。
真空发生器的缺点是，只能用在所需的抽气 量小,真空度要求不高且为间歇工作的场合。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
2.真空吸盘 真空吸盘包括吸盘和吸盘座两部分.
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
2.真空吸盘 1）吸盘
吸盘由优质硅橡胶制成，具有很好的弹性，吸盘唇口能够与工件紧密贴合。吸盘主要尺寸参数有外径D 、总高H 、唇口直径d和安装孔直径S。总高H是未吸附，自由状态下的高度；唇口直径d要小于被吸附的工 件上平面尺寸；
态,用以迅速在真空夹具内腔中产生真空,其容积应为夹具内腔的15~20倍。真空泵、真空罐如图所示。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
1. 真空发生装置
2）双活塞式气缸 当夹具中真空腔容积总量不大时,也可不用真空泵,以
压缩空气为动力的双活塞式气缸来代替。 两个活塞1共同装在活塞杆2上,管接头3、4与气源相
通,管接头5与真空夹具相连。夹具开始工作前,压缩空气 经分配阀从管接头4进人气缸B腔,活塞向上移动,将C腔中 空气压入大气中。真空夹具工作时,压缩空气由管接头3 进入A腔,活塞向下移动,于是C腔抽成真空。这种装置真 空度低,但可满足一般要求。
图3 真空传动用双活塞式气缸 1-两个活塞 2-活塞杆 3、4、5-管接头
安装孔直径S是配合尺寸，负公差-0.5～0mm，即安装孔直径S小于真空吸盘座安装轴颈的外径，保证真 空气密性，确保工件被吸附牢固。
a 吸盘
b 吸盘主要尺寸参数
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
2.真空吸盘 2）吸盘座
吸盘座安装轴颈与吸盘安装孔的配合尺寸 是S， 两者为过盈配合。通过吸盘橡胶材料在 配合部位的弹性变形，保证两者紧密贴合。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
1. 真空发生装置
3）真空发生器 真空发生器是利用正压气源产生负压的一种
新型、高效、清洁、经济、小型的真空元器件,这 使得在有压缩空气的地方,或在一个气动系统中同 时需要正负压的地方，获得负压变得十分容易和 方便。
真空发生器广泛应用在工业自动化中机械,电 子,包装,印刷,塑料及机器人等领域，传统用途是 与吸盘配合,进行各种物料的吸附,搬运,尤其适合 于吸附易碎,柔软,薄的或曲面物体。
比较典型的有两指气缸、 三指气缸 。三指气缸主要用于夹持圆形工件。目 前，一般气缸都实现了双向进、排气， 也就是可以完成向内夹紧和向外撑开的 两种夹持动作。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
4.气缸 ——磁性开关
气缸壳体表面凹槽中可以安装磁性 开关，其作用是，当活塞运动到极限位 置时，发出信号给控制器，说明夹爪已 经完全合拢，即抓空，没有抓到工件， 磁性开关如图所示。
当左侧线圈得电时，活塞向右移， 1与4接通，向活塞另一侧供气，活塞对 面一侧气室通过2与3接通，连通大气， 活塞反方向运动。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
4.气缸 ——标准气缸
气缸是气压传动中将压缩气体的 压力能转换为机械能的气动执行元件 。应用最多的是往复直线运动气缸。 比较典型的气缸是标准气缸和双杆气 缸。
小结
完成本任务学习后，掌握了机器人末端执行器气压驱动 机构的组成及工作原理，为在后面任务中，学习机器人编 程及系统集成奠定了基础。
谢谢观看
工业机器人技术与应用
任务三
项目四 工业机器人的控制系统
机器人末端执行器气压驱动系统
导入
机器人末端执行器气压驱动系统有哪些部分组成？ 典型气压驱动系统工作原理？
目录
学习目标
知识准备
任务实施
主题讨论
学习目标
学习目标
知识目标
1 末端执行器气压驱动系统组成 2 典型气压驱动系统工作原理
学习重点
知识准备
二、气压驱动系统主要部件的结构原理
5. 辅助部件 气动系统的辅助部件包括管路、接头、压力表及
消声器等,主要起连接、测量、降低气流噪声等作用。
任务实施
学习视频， 完成工作页内容
视频1 完成气压驱动系统各部件名 称标注、管路、电路连接
视频2 气压驱动系统的执行过程
主题讨论
讨论问题
单控电磁阀和双控电磁阀有何区别？ 气缸有哪些种类，各自特点是什么？
整个真空吸盘及吸盘座部件通过其安装座 和安装螺母固定在夹具的吸盘安装板上。安装 座为中空套筒，吸盘座导管从中间穿过。在吸 盘导管和安装座之间有缓冲弹簧，保证机器人 向下移动距离较大时，不至于碰伤吸盘。吸盘 座导管的上端是气管接头，其外缘为倒刺形状 ，防止连接的气管在气压作用下脱出。倒刺段 下缘旋有螺母，拆下该螺母后，整个吸盘座部 件可以分解。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
3. 气动换向阀 ——以2位5通双控电磁阀为例，
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
3. 气动换向阀 2位5通双控电磁阀中，1为空气入
口，接气源，3、5为排气口，4、2分别 接气缸活塞两侧气室。
当右侧线圈得电时，活塞向左移， 1与2接通，向活塞一侧气室供气，活塞 另一侧气室通过4与5接通，连通大气；
单活塞杆是标准气缸，可以产生 往复直线运动；双杆气缸，由于有两 根活塞杆，因此直线运动的导向性好 ，用于要求推送位置精确的场合。
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二、气压驱动系统主要部件的结构原理
4.气缸 ——集成式气缸
集成式气缸是工程上用的比较多一 种气缸，这类气缸是将气压夹持式末端 执行器的各组成部分（气缸、夹持、同 步、导向机构等）集成在一个很小的壳 体中，只有夹爪部分露在壳体外面，体 积小、安装简便，高度集成化使得执行 器的故障率低，成本下降。