1、 I 毕毕 业业 设设 计论计论 文文 任任 务务 书书 一、题目及专题：一、题目及专题： 、题目 半导体芯片半导体芯片气动搬运机械手设计气动搬运机械手设计 、专题 二、课题来源及选题依据二、课题来源及选题依据 由于本人曾在上海凯虹半导体电子公司暑期实习， 一次在处理 SONY 谋型号六自由度机械手臂故障后，让我感触很深。Sony 该 型号机械手臂造价昂贵，功能强大，但在 6 英寸单晶硅芯片的生 产线上用作简单动作的转运机械手似乎有点大材小用，且运营维 护成本也非常昂贵。为此，我设想研制一套由 PLC 控制的气动机 械手完成相同的动作，从而降低生产成本。恰逢此次毕业设计， 和指导老师交流后，得
2、到了老师的大力支持，他认为此课题非常 具有可行性，且适合本人作为毕业设计。 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 8英 寸芯片的气动机械手。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。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求：三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 查阅资料，了解机械手的发展史和发展前景. 查阅资料，了解气动机械手的发展史和发展前景 根据生产需要完成气动机械手的结构设计 完成气动机械手的气动系统设计 II 完成气动机械手 PLC 电气自动控制系统的设计 根据设计要求，绘制气动原理图一套，PLC 程序图一套，编 辑 PLC 程序，完成毕业
3、设计说明书一份，要求一万五千字以上。 查阅资料和参考文献，翻译有关气动方面的外文资料要求翻 译一万字以上。 四、接受任务学生：四、接受任务学生： 五、开始及完成日期：五、开始及完成日期： 自自 2010 年年 10 月月 25 日日 至至 2011 年年 5 月月 22 日日 六、设计（论文）指导（或顾问） ：六、设计（论文）指导（或顾问） ： III 摘摘 要要 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FX2N系列PLC对机械手的上下、左右、回转以及芯片吸取
4、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：关键词：机械手
5、；PLC；气动控制； IV Abstract This paper show a Manipulator which is used for transport IC semiconductor chips. This mechanical arm can catch,release and transport the IC chips ,which is a 4-degree of freedom arm. It have a reasonably structured and a high safe reliability. The FX2N PLC which produced by M
6、itsubishi used to control the movements,such as up PLC; Pneumatic control V 目目 录录 1 绪论 . 1 1.1 基于 PLC 的气动机械手设计的意义 . 1 1.2 机械手的国内外的发展概况 . 1 1.2.1 机械手的发展史 1 1.2.2 气动机械手的发展史和发展前景 3 1.3 本课题应达到的要求 . 5 2 机械手基本结构与控制任务 . 6 2.1 机械手的主要部件及运动 . 6 2.2 机械手的结构及技术参数列表 . 7 2.2.1 气动机械手的结构 7 2.2.1 气动机械手的技术参数列表 7 3 机械手气动系统设计 . 8 3.1 气压传动的组成及工作原理 . 8 3.1.1 气源装置及辅件 8 3.1.2 气动控制元件 9 3.
