[机械制造行业]液压机械手
手工液压机械手实训报告
一、实训背景随着科技的不断进步，自动化和智能化已成为制造业发展的趋势。
液压技术在工业自动化领域具有广泛的应用，而液压机械手作为自动化生产线上的关键设备，其操作和维修技能对于从事相关行业的人员至关重要。
为了提高我们的实践能力，增强对液压技术的理解，我们选择了手工液压机械手作为实训项目。
二、实训目的1. 熟悉液压机械手的基本结构和工作原理。
2. 掌握液压系统的安装、调试和维护方法。
3. 培养动手能力和团队合作精神。
4. 提高对液压技术的认识和应用能力。
三、实训内容本次实训主要分为以下几个部分：1. 液压机械手结构认识：通过实物观察和图纸学习，了解液压机械手的基本组成部分，如液压缸、液压马达、液压阀、管道等。
2. 液压系统原理学习：学习液压泵、液压马达、液压阀等液压元件的工作原理，掌握液压系统的工作流程。
3. 液压系统安装与调试：在指导老师的指导下，按照设计图纸和安装步骤，完成液压系统的安装和调试。
4. 液压机械手操作训练：通过实际操作，掌握液压机械手的基本动作，如抓取、放置、旋转等。
5. 液压系统故障排除：学习液压系统常见故障的诊断和排除方法，提高实际操作能力。
四、实训过程1. 液压机械手结构认识：我们首先对液压机械手的实物进行了仔细观察，并查阅相关资料，了解了其基本组成部分和工作原理。
2. 液压系统原理学习：通过学习液压元件的工作原理，我们掌握了液压系统的工作流程，为后续的安装和调试奠定了基础。
3. 液压系统安装与调试：在指导老师的带领下，我们按照设计图纸和安装步骤，完成了液压系统的安装和调试。
在安装过程中，我们学习了各种液压元件的连接方法和注意事项。
4. 液压机械手操作训练：在掌握了液压系统的基本操作后，我们进行了液压机械手的操作训练。
通过反复练习，我们熟练掌握了液压机械手的基本动作。
5. 液压系统故障排除：在操作过程中，我们遇到了一些故障，如液压缸动作缓慢、液压马达发热等。
在指导老师的帮助下，我们学会了如何诊断和排除这些故障。
液压机械手臂
想必大家都有见过挖掘机吧,挖掘机的强大动力来源就是它的液压杆，而且挖掘机本身就是一种机械臂。
现在很多的工厂都会使用机械臂，机械有着他独特的优势，比如说工作效率高，动作速度快，投入低，产出高，工作时间长受到了很多工厂老板的欢迎。
我没知道目前的机械臂的动力来源一般有三种，一种是液压式的，一种是气动式，还有一种是电动式。
下面就来和大家介绍一下。
1.液压式。
这种机械臂通常是由液动机、伺服阀、油泵、油箱等部分组成驱动系统，由驱动机械臂的执行机构进行工作。
通常它具有很大的抓举能力，其特点是结构紧凑，动作平稳，耐冲击，耐振动，防爆性好，但对液压元件有较高的制造精度和密封性能要求，否则漏油将污染环境。
液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。
一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。
液压系统可分为两类：液压传动系统和液压控制系统。
液压传动系统以传递动力和运动为主要功能。
液压控制系统则要使液压系统输出满足特定的性能要求（特别是动态性能），通常所说的液压系统主要指液压传动系统。
芜湖大正百恒智能装备有限公司是一家专业研发生产销售机械手的智能科技公司，其生产的各类机械手(双臂回斜式机械手、回斜式机械手、双截单臂回斜式机械手、立式注塑机专用机械手、单臂回斜式机械手、中型一轴伺服横走式机械手、中型两轴伺服横走式机械手、CNC悬挂式全伺服机械手、CNC开放式全伺服机械手、中型三轴牛头式伺服机械手、重型三轴牛头式机械手、重型三轴牛头式伺服机械手)，类型丰富，控制精度高，性能优异，价格实惠，是您减省工人、提高效率、降低成本、提高产品品质、提升工厂形象的好选择。
芜湖大正百恒智能装备有限公司位于安徽省芜湖市，专业研发、制造、销售注塑机械手，车床、磨床、冲压上下料机械手及周边自动化设备。
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机械手的发展史
机械手发展概述机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
1机械手发展史机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
它是机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。
在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。
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Unimate（即万能自动）。
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，美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械手。
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。
这两种出现在六十年代初的机械手，是后来国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm型工业机械手，装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KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。
目前，机械手大部分还属于第一代，主要依靠人工进行控制；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。
液压机械手毕业设计
液压机械手毕业设计液压机械手毕业设计在现代工业制造中，机械手是不可或缺的一部分。
机械手的出现使得生产线的自动化程度大大提高，极大地减少了人力成本，提高了生产效率。
而液压机械手则是机械手中的一种重要类型，它利用液压系统来实现运动控制，具有较高的精度和可靠性。
本文将探讨液压机械手的设计和应用。
一、液压机械手的工作原理液压机械手的工作原理主要是利用液压系统来控制机械手的运动。
液压系统由液压泵、液压缸、液压阀等组成，通过液压泵将液压油送入液压缸，使得液压缸产生推力，从而驱动机械手的运动。
液压阀则用于控制液压油的流向和压力，实现机械手的精确控制。
二、液压机械手的设计要点1. 结构设计液压机械手的结构设计要考虑到机械手的工作环境和工作负荷。
机械手的结构应该具有足够的刚度和强度，能够承受工作负荷和外界干扰。
同时，结构设计还应考虑到机械手的灵活性和可调性，以适应不同的工作需求。
2. 控制系统设计液压机械手的控制系统设计是实现机械手运动控制的关键。
控制系统应包括传感器、执行器、控制器等组成，能够实时感知机械手的位置和状态，并根据需求进行相应的控制。
控制系统的设计要考虑到机械手的运动范围、速度和精度等要求，以实现准确的运动控制。
3. 安全设计液压机械手在工作时可能存在一定的安全风险，因此安全设计是不可忽视的一部分。
安全设计应包括机械手的防护装置、紧急停止装置等，以确保操作人员的安全。
此外，还应考虑到机械手的自故障检测和自动报警功能，及时发现并解决潜在问题。
三、液压机械手的应用领域液压机械手在工业制造中有广泛的应用。
它可以用于装配生产线上的零部件组装，提高装配效率和一致性。
同时，液压机械手还可以用于物料搬运、堆垛和包装等工作，减少人工操作，提高生产效率。
此外，液压机械手还可以应用于危险环境下的作业，如核电站、化工厂等，减少人员的风险。
四、液压机械手的发展趋势随着科技的不断进步，液压机械手也在不断发展。
未来，液压机械手将更加智能化和自动化，具备更高的灵活性和自适应性。
轴瓦体机械手液压系统设计
轴瓦体机械手液压系统设计摘要轴瓦体机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。
它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业，因此获得日益广泛的应用。
机械手一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成，智能机械手还具有感觉系统和智能系统。
本篇介绍的工业机械手属圆柱坐标式、全液压驱动机械手。
本篇根据液压系统设计的一般程序，分四步详细地介绍了工业机械手液压系统设计过程，其中第3步拟定液压系统原理图是重点。
关键词机械手；液压；电气目录摘要...... . (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 机械手的定义与分类 (2)1.3 机械手应用及组成结构 (3)1.4 机械手的发展趋势 (4)1.5 轴瓦体 (5)第2章机械手的工作特点及基本动作 (6)2.1 机械手的工况特点及要求 (6)2.2 轴瓦体传送机械手的基本动作 (6)2.3 液压系统分析 (9)第3章液压系统原理设计 (10)3.1 手部抓取缸 (10)3.2 腕部摆动液压回路 (11)3.3 小臂伸缩缸液压回路 (12)3.4 总体系统图 (13)第4章抓取机构设计 (15)4.1 手部设计计算 (15)4.1.1 对手部设计的要求 (15)4.1.2 拉紧装置原理 (15)4.2 腕部设计计算 (17)4.3 臂伸缩机构计算 (18)第5章机身机座的机构设计 (21)5.1 常用的定位方式 (21)5.2 影响平稳性和定位精度的因素 (21)5.3 机械手运动的缓冲装置 (22)第6章机械手的控制 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第1章绪论1.1课题背景随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。
液压机械手实验报告
液压机械手实验报告实验报告液压机械手是一种新型的手持液压设备，它在机械制造、矿山机械、交通运输、水利水电、化工、电力等行业有着广泛的应用。
它与传统机械手相比，实现了生产工艺的自动化作业；它在动作速度上具有较高可控性，能在较短的时间内完成高难度动作；它能适应各种恶劣环境条件下作业，在不改变机械结构和部件原有设计前提下实现多自由度动作并可重复使用。
液压机械手作为机械制造领域非常重要甚至主要用例，它在许多行业中起着不可或缺的作用。
液压机械手通过与机械手连接实现机械手之间连接动作完成整个加工过程；它还能根据现场环境控制各个动作实现自动运作和自主检测功能，可完成一些精密测量设备所无法完成的工作；它可以完成生产工艺所需要工作环境所要求操作复杂度；它可以使工人能够快速完成某些工作任务；它还可以对生产工艺进行有效控制和调节；它可以用于各种场合下进行操作控制和测量设备与机械各部件之间实现自动运转和自动检测功能等等。
下面就让我们通过液压机械手进行一次实验吧！一、实验准备为了保证实验的顺利进行，我们选取了比较常用的液压机械手，以及其他的一些零部件作为实验对象。
我们选取的液压机械手型号为:BAF760-12,其主要功能是通过机械手臂上的压力器将活塞连杆与机械手连接，实现机械手之间的连接动作；它还能够进行各种操作控制和检测工作状态。
由于各零件的功能不同，所以要分别进行相应的控制。
其中包括：活塞在工作时，通过压力器实现压缩、膨胀等一系列作用让活塞得到一定的升力。
随着工作压力的不断增加，活塞逐渐加厚并达到一定数值后即向下运动同时带动活塞杆向上顶起。
在挤压过程中会产生一定的推力。
这些推力使得活塞产生推力。
当推动活塞上升至一定高度后，由于惯性力使弹簧产生一个向外变形而产生压力而使工件表面产生一定凸起；然后通过外力使金属材料塑性变形从而达到一个变形与挤压的目的。
---根据实验说明与我们平时对机械原理的理解，我们需要有一个较大的压力，这样可以使机械手臂上举时可以承受比较大的压力，从而更容易实现自动化及其他一些功能。
上下料机械手的液压系统设计浅谈
59文|何 淼上下料机械手的液压系统设计浅谈摘要：本文对一种液压式的上下料机械手进行设计，着力解决数控车床的上下料问题。
文章通过对机械手的动作顺序进行分析，完善机械手的液压传动系统的介绍。
关键词：工业机械；动作顺序；液压系统工业机械手在近代机械自动控制领域内得到了较为广泛的应用，在机械自动化和自动化生产中常见，是一类新型的装置，在现代机械制造生产系统中发挥着重要的作用。
机械手可以对人手和手臂的动作进行模拟，通过计算机程序的设定，可以抓取和搬运物品。
工业机械手主要是由执行系统、驱动系统和控制系统构成，机械手可以分成不同的用途，分别是专用机械手和通用机械手，专用机械手的结构并不复杂，不需要增加单独的控制系统，按照程序就可以完善商品的生产。
通用机械手可以对设备的参数调整的基础上，使其符合生产线的要求。
一、机械手的结构设计本次研究分析的机械手主要是固定式的机械手，并且自由度非常高，其动力源是液压驱动系统，机械手主要由机身、手爪和手臂构成，这类机械手的类型可以根据用户的需求不同，分成坐标型的机械手和圆柱坐标式的机械手。
借助手爪的运动和手臂的垂直运动，结合机身的水平方向的旋转，机械手可以完成物品的抓取和放置等操作，在数控车床运行的环节，可以自动完善上下料的工作。
手爪设计成二指V型，并且设计了花草，在抓取物品的过程中比较稳定。
手臂主要由连杆构成，连杆之间紧密的连接，主要是采用销钉连接。
焊接支撑架可以将手臂和机械手的机身连接起来，可以提高手臂的支撑能力，通过机身的螺钉进行固定。
机械手的动作的完成还要借助液压缸来完成。
二、机械手工作流程的设计机械手平时抓取的物件的重量很大，所以要确保机械手握力很大，并且确保其传动的稳定性，在选用液压缸的过程中，应该结合控制系统。
1、液压系统的工作原理液压系统在工作的过程中采用压力油液作为工作介质，在电动机的运行下，将油泵中的压力油输出，压力能通过机械能的转化得到。
压力油通过管道，直接进入到油缸中，从而促进了活塞杆的运行，机械手开始运行。
毕业设计论文说明书：多自由度机械手设计(五个自由度)
6 液压系统的设计 ................................................................................................ 23
6.1 基本回路的选择............................................................................................ 23 6.2 液压元件的选择与校核................................................................................ 23 6.2.1 液压泵的选择...................................................................................... 23 6.2.2 液压泵所需电机功率的确定.............................................................. 25 6.2.3 液压阀的选择...................................................................................... 25 6.2.4 液压辅助元件的选择原则.................................................................. 26 6.2.5 油箱容量的确定.................................................. 错误！未定义书签。 6.2.6 液压原理图.......................................................... 错误！未定义书签。
261 液压工业抓持机械手
系统安全性研究的目的是该系统的运行不影响工人的工作生活，工厂的设备，零件的 质量以及尽量避免事故的发生。主要表现在以下几个方面：
（1）油缸的设计及密封方式做了很好的保护，尽量避免露油、泄油事故的发生。 （2）定期对油缸、油管、油口进行检查与清洗，避免油口或油管堵塞事故的发生。 （3）整个生产线放置指定的区域里，外围用黄色警戒线标出，以免工人无意靠近造
点。而行架、上料机构、下料机构、电镀槽的结构相对简单，在整个系统中只取到辅助作 用，所以只对其进行简单的描述。
本论文研究的主要内容有： （1）轴类零件二维运输机械手的总体方案的确定。机械手采用悬挂式结构，在空间行
架上运动，用液压进行驱动，构建液压站对其进行控制。 （2）机械手手部结构的设计。手部采用连杆杠杆式结构，夹持部用镶块的结构。由于
液压工业抓持机械手设计
1 绪论
1.1 机器人的定义
工业机器人及其应用技术是现代工业自动化发展的一个重要分支，作为多学科融合的 边沿科学，机器人技术是当今高技术发展最快的领域之一。随着机械结构学、微电子技术、 液压技术、控制理论、计算机技术、人工智能的研究取得突破性进展，必将对机器人技术 的研究及应用产生深远的影响，特别是生物技术、医学在感觉及大脑神经研究所取得的重 大成果，为未来高度智能化机器人的诞生打下了坚实的基础。由于机器人科学的发展十分 迅速，世界上对机器人还没有一个明晰、统一的定义。国际标准化组织(ISO)的定义:机器 人是一种可以反复编程和多功能的用来搬运材料、零件、工具的操作机或为了执行不同任 务 而 具 有 可 改 变 和 可 编 程 的 动 作 的 专 门 系 统 (A reprogrammable and multifunctional manipulator,devised for the transport of masterials,parts,tools or specialized Systems,with varied and programmed movements,with the aim of carring out varied tasks )。
上下料机械手毕业设计
目录摘要 (3)第一章绪论 (5)1.1 选题背景 (5)1.2 设计目的 (5)1.3 国内外研究现状和趋势 (6)1.4 设计原则 (6)第二章机械手的概述 (7)2.1 机械手的组成 (7)2.2 机械手的分类 (7)2.3 机械手的基本动作 (8)2.4 机械手的操作原理 (9)2.5 机械手的应用 (10)第三章机械手自动控制系统 (12)3.1 控制系统的选择 (12)3.2 液压控制系统的元件 (12)3.3 液压控制系统原理 (13)3.4 机械手夹紧液压系统的控制回路 (15)3.5 液压控制的特点 (16)第四章机械手夹紧电气控制设计 (17)4.1 设计内容 (17)4.1.1 设计要求 (17)4.1.2 方案的确定 (17)4.2 机械结构的设计 (18)4.2.1 机械手的机械结构 (18)4.2.2 机械结构的设计要求 (18)4.3机械手夹紧工作原理图的设计 (19)4.3.1 元件的选择 (19)4.3.2 绘制原理图 (20)4.3.3 元件作用 (21)4.4 主要电器元件 (22)4.4.1 接触器 (22)4.4.2 热继电器 (23)4.4.3 时间继电器 (23)4.4 机械手夹紧电气控制系统的设计 (24)4.4.1机械手夹紧的工艺流程 (24)4.4.2机械手夹紧的动作状态表 (24)4.4.3 机械手夹紧电气控制电路的逻辑表达式 (25)4.4.4 电路图的描绘 (27)第五章 PLC控制系统 (29)5.1 PLC概述 (29)5.1.1 PLC简介 (29)5.1.2 可编程序控制器的工作原理 (29)5.1.3 三菱PLC编程语言的特点 (30)5.1.4 PLC的应用设计步骤 (32)5.2机械手夹紧电气控制系统的设计 (33)5.2.2 机械手夹紧PLC控制系统的I/O端点分配和I/O接线图 (33)5.2.3 程序控制的设计 (34)翻译 (40)心得 (46)参考文献 (48)致谢 (49)摘要通过对机械设计制造及其自动化专业大学本科四年的所学知识进行整合，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。
铸件搬运机械手结构及液压控制系统设计
铸件搬运机械手结构及液压控制系统设计一、引言铸造作为制造业中重要的生产工艺之一，广泛应用于各个领域。
铸件是经铸造工艺制成的工件，铸件的质量对于零件的性能，寿命以及使用效果都有着至关重要的影响。
铸件生产过程中，铸件的搬运也是至关重要的一环，搬运不当会导致铸件损坏，延长生产周期等不利后果。
因此，设计一种适用于铸件搬运的机械手，是优化铸造制造工艺的必然趋势，并对于提高中国制造的技术水平有着积极的推动作用。
本文针对铸件搬运机械手进行结构设计，以及液压控制系统的设计，具体的内容涵盖：铸件搬运机械手工作原理、机械手的机构设计、液压控制系统设计等。
二、铸件搬运机械手工作原理铸件搬运机械手是一种处理铸造工件的设备，其主要工作原理是基于铸件的体积、重量等特征，将铸件自动处理并搬运到指定的位置。
具体来说，机械手设备通过一系列的运动装置，例如控制系统、电控马达、液压缸等，完成铸件的自动搬运工作。
通过对于机械手的控制以及工件的认识，机械手可以进行一系列的运动来完成对于铸件的自动化搬运。
三、机械手的机构设计1.机械手框架设计：机械手框架是指支撑机械手输送过程中承托铸件的主结构，同时它也是机械手输送铸件的基础。
机械手框架应该针对铸件的重量及其他特征进行配套设计。
2.机械手抓手设计：机械手抓手的设计是指针对铸件的体积、外型等特征，设计具有抓取铸件的力量以及稳定性的机构。
例如，可以使用两个运动臂夹紧铸件，钳爪采用轨道以及弹性元素控制，优化抓取效果。
3.输送系统设计：输送系统是指不同工站之间，铸件需按照顺序经过的设备。
通常，输送系统由设备、传感器、压力传感器、气动元件、电器元件等构成。
4.传感器设计：在机械手的设计过程中，传感器的应用是非常重要的一步。
传感器能够检测机械手操作过程中的信息，帮助机械手实现自动化控制，以及搬运细节操作。
例如，可以使用激光传感器检测铸件外形及尺寸，截止气压传感器检测铸件的质量。
四、液压控制系统设计液压控制系统通常包含机械手的能源，例如液压油以及电池。
液压控制上下料机械手设计-开题报告
毕业设计（论文）开题报告1 选题背景及其意义随着社会进步和科学技术的发展，工业生产的操作方式也发生着革命性的变化，从手工作坊式的劳动，逐步演变成自动化、智能化的生产方式。
随着人类生产方式的发展，人类也逐渐无法完成某些生产过程，为了适应生产的需要出现了特殊的生产工具一一机械手。
机械手也被称为自动手，能模仿人手臂某些动作功能，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。
目前，在各个生产领域，为了提高生产效率和产品质量，实现安全生产，都采用了各种不同形式，不同功能的机械手。
由于机械手的出现，在许多生产工艺中都代替了人工，使工业自动化有了较大发展，这不仅大大的提高了劳动生产率，改善了劳动条件，减轻了工人劳动强度，而且使成批生产有了质量技术保证，正因为如此，机械手的设计开发成了目前工业技术的重要课题。
以下是机械手在工业中的几种典型应用：(1)旋转体零件生产流水线自动化方面；(2)在实现单机自动化方面；(3)在铸、锻、焊等热处理方面；(4)在装配方面；机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
它是机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务。
在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中。
成品电动机机体形状很复杂，从毛胚到成品需要完成很多道加工工序，各道工序及工序之间都要实现机体的移位及定位，这些工序如果全靠人工完成将大大增加工人的劳动强度，不仅使加工质量难以得到保证还增加了劳动的危险性。
本课题的研究是为了设计出一种电动机机座加工自动线上用的辅助机械手，该机械手在加工自动线能完成卸料，转位和翻转等多种功能，提高生产效率，降低劳动强度。
电动机座加工自动线卸料机械手用于电动机座的自动加工线上。
该自动线分为两段，分别对电动机座的两个断面进行加工，卸料机械手用来从第一段生产线的电动机座输送带上卸下工件，并将工件放置到前输送带上的合适位置，经翻转再装到第二段线上继续加工。
工业机械手液压系统设计
本科毕业设计（论文）通过答辩目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (2)1.机械手设计要求分析 (3)1.1 设计目的和要求 (3)1.2机械手简介与分析 (3)2. 液压系统设计 (3)2.1确定工作循环周期 (4)2.2工况分析 (4)2.3拟订液压系统工作原理图 (4)2.4选择标准的液压元件 (5)2.5 液压缸尺寸的确定及安全强度的校核 (5)3. 集成块设计 (7)3.1设计分析 (7)3.2设计计算 (8)3.3设计步骤 (10)3.4液压集成块加工工艺 (12)4. 液压集成块 CAD技术 (13)总结 (15)致谢 (15)参考文献 (16)工业机械手液压系统设计摘要：本文主要介绍了上下料用机械手的设计过程，它包括了对于整个系统的工作要求和情况的分析，通过系统的工作过程确定整个液压系统的结构设计。
分析整个循环过程，确定系统工作原理图，根据系统参数要求选择标准的液压元件，完成液压系统的装配图。
液压集成块作为现在液压系统的主要部件，当前液压集成块应用开发受到了国内外液压界的广泛重视，液压集成块的CAD的研究与开发已为液压工程设计提供了有力的支持，在对机械手液压系统集成块设计过程中，能够与实际的加工工艺相结合。
并且对现在的液压集成块的CAD技术有很好的认识。
关键词：工业机械手，驱动，集成块，原理１Design of The Industry ManipulatorAbstract:This text introduce upper and lower material spend design process of manipulator , it include to whole job requirements and analysis of situation of system mainly, confirm the whole structural design systematic in hydraulic pressure through the working course of the system. Analyse whole cyclical process , confirm systematic operation principle picture , require the hydraulic pressure component of the standard for selection according to systematic parameter, finish the installation diagram systematic in hydraulic pressure. Hydraulic pressure integrate piece as now main part , hydraulic pressure of system , hydraulic pressure at present integrate pieces of application and development receive domestic and international hydraulic pressure extensive attention of circle, hydraulic pressure integrate research and development of CAD of piece already offer effective support for engineering design of the hydraulic pressure, while design the system integration one of hydraulic pressure of the manipulator, can combine with real processing technology . And CAD integrating one to the present hydraulic pressure has very good understanding.Keyword: Industry manipulator ,Drive , Hydraulic manifold block , Elements２引言工业机器人一般指用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作，如汽车制造、摩托车制造、舰船制造、某些家电产品（电视机、电冰箱、洗衣机）、化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装、码垛等作业的机器人。
液压-自动上下料机械手设计
第1章绪论1.1 工业机械手概况工业机械手是人类创造的一种机器,更是人类创造的一项伟大奇迹,其研究、开发和设计是从二十世纪中叶开始的.我国的工业机械手是从80年代"七五"科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过"七五","八五"科技攻关,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机器人，其中有130多台喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机器人已经应用在汽车制造厂的焊装线上。
但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。
如：可靠性低于国外产品，机械手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距。
影响我国机械手发展的关键平台因素就是其软件，硬件和机械结构。
目前工业机械手仍大量应用在制造业，其中汽车工业占第一位（占28.9%），电器制造业第二位（占16.4%），化工第三位（占11.7%）。
发达国家汽车行业机械手应用占总保有量百分比为23.4%～53%，年产每万辆汽车所拥有的机械手数为（包括整车和零部件）：日本88.0台，德国64.0台，法国32.2台，英国26.9台，美国33.8台，意大利48.0台。
世界工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。
在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机器人代替人工。
随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。
机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益完善。
上料机械手与卸料机械手相比，其中上料机械手中的移动式搬运上料机械手适用于各种棒料，工件的自动搬运及上下料工作。
例如铝型材挤压成型铝棒料的搬运及高温材料的自动上料作业，最大抓取棒料直径达180mm，最大抓握重量可达30公斤，最大行走距离为1200mm。
四自由度液压驱动机械手的运动仿真及优化研究
发展 起源于 １ ９ ７ ０年 。第 一代机械 手结果简单 ，大多采用开环系统进 行控制 。随着技术的飞速发展 ，第二代 机械手随之出现。第 二代机械
手 运 用 了 闭环 的 电脑 控 制 系统 和 各种 增 强机 械 手感 知 能 力 的 传感 器 。 ２本 研 究 的 内 容 及 意 义
件 实体 模 型 ， 为 下一 步 的运 动 分析 做 准 备 。
机械手起 源于美国 ， 它的发展历史并不长。 Ｉ ｎ ｇ ｅ ｂ ｏ ｒ ｇ 公司在 １ ９ ５ ４ 年制造 的第 一台机械手 臂样机 是机械 手起源的标志。在德 国，机械 手
主 要 用 于 机 械 制 造 行 业 ，比 如 搬 运 、焊 接 及 卸 货 。 在 中 国 机 械 手 的
线是运动方向的中心线。连杆主要参数定义如下 ：
连杆长度 （ ） 、 旋 转角 （ ） 、 连杆偏 置量 （ ） 、 关节角 （ ） 。
假设 坐 标ｔ ｏ ４固 定 于 Ｄ 上 。 旋转 关 节 的 旋转 角 和连 杆 偏
置量是 变量 。坐标基准 固定于地面上。在这种假设前提下 ，连杆 坐标
优 化：受限于尺寸及其他 因素，设定最大厚度为 ７ ０ ｍｍ，最小厚 度为 ２ ０ ｍｍ。总变形会随着 厚度变化而变化。 优 化的 目标是得到最小厚度及最小变形量。优 化后，电脑给 出两
个 候选 点 。 选 择 最 优 解 并 插 入 到 设 计 点 中。 通 过 图 形 可 知 ．最 优 设 计 厚 度是 ５ ４ ． ５ ３ ２ ｍｍ。 根 据 此 结 果 ，设 定 厚 度 并再 次 划 分 网格 。得 到 最 大 变形 图 。
２ ． 机械 手的运 动学分析
机械手由很多连杆及运动副组成。在机械 手中，关节是连接相邻
机械手
第1章绪论1.1工业机械手简介机械手是模仿人的手部动作，按照给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置，它是机械化、自动化的重要手段。
因此，获得了日益广泛的应用，特别在高温、高压、危险、易燃、易爆、放射性等恶劣环境，以及笨重、单调、频繁的操作中，它代替了人的工作，具有重要的意义。
在机械加工中，冲压、铸、锻、焊、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输、国防工业等各方面，也已愈来愈引起人们的重视。
机械手一般由执行机构、驱动机构、控制机构以及位置检测装置等组成，驱动系统可采用液压传动、气动传动、电气传动和机械传动等形式，而多数采用电液机联合传动。
该机械手是将圆柱形零件从传送带上夹装到专用机床上，待加工完毕后再夹装回传送带的专用机械手(见示意图)。
机械手总体设计分为夹持器、伸缩臂、升降臂和底座四大部件设计及二个系统：PC电控系统与液压控制系统设计。
夹持器安装于伸缩臂上，伸缩臂安装在升降臂上，升降臂安装在底座上。
连接方式均为法兰盘螺栓连接。
1.2机械手的组成和工作程序机械手的动作要求分为14步。
从原位开始——伸出——下降——夹紧——上升——回缩——下降——正转——上升——下降——松开——上升——缩回——反转——到原位停止，准备下次循环。
圆柱形零件的尺寸为直径80毫米，高为150毫米，机械手回转角度为90度，升降高度为500mm，伸缩长度为300mm。
本设计为工业机器人机械手的夹持器设计，机器人通过夹持器的松紧动作，实现工件的加紧与放松。
第2章机械手设计2.1设计参数和性能要求（1）所要抓紧的工件直径为80mm。
放松动作时两爪间最大距离为110-120mm。
抓持速度为20mm／s，夹持器从运输车上抓取待加工的坯料送到加工机械上及把加工好的工件送回到运输车上。
（2）抓持速度为20mm／s（3）工件重约6㎏，材质：45＃钢，（4）加紧动作平稳，起动和终止无刚性冲击；由运动分析及所需夹持力得到机构各部分尺寸。
机械手简介
机械手简介能模仿人手和某些动作功能，固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，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历史它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。
同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。
另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。
在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。
构成机械手主要由手部、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。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运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分类机械手的种类，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。
助力机械手助力机械手，又称机械手、平衡吊、平衡助力器、手动移载机，是一种新颖的、用于物料搬运及安装时省力操作的助力设备。
它巧妙地应用力的平衡原理，使操作者对重物进行相应的推拉。
重物在提升或下降时形成浮动状态。
无需熟练的点动操作，操作者用手推拉重物，就可以把重物正确地放到空间中的任何位置。
助力机械手应用由于具有无重力化、精确直观、操作便捷、安全高效等特点，“平衡吊”广泛应用于现代工业中的物料移载、高频率搬运、精确定位、部件装配等场合。
机械手的发展史
机械手的发展史机械手发展概述机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用1机械手发展史机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
它是机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。
在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。
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Unimate （即万能自动）。
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，美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械手。
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。
这两种出现在六十年代初的机械手，是后来国外工业机械手发展的基础。
1978年美国UniUnimatemate公司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于土1毫米。
联邦德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制目前，机械手大部分还属于第一代，主要依靠人工进行控制；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。
液压机械手臂设计完整说明书
编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：液压机械手的设计信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：副教授）2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）液压机械手的设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级：学号：作者姓名：2013 年5 月25 日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目液压机械手的设计2、专题二、课题来源及选题依据本课题是设计基于液压系统的机械手。
液压机械手是一种模仿人体上肢部分功能，按照预定要求输送工件或者握持工具进行操作的自动化技术设备，它可以代替手的繁重劳动，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。
有着广阔的发展前途。
本课题通过机械手进行液压传动原理设计，实现机械手代替人力进行工作。
机械工业是国民的装备部，是为国民竞技提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
机械工业的规模和技术水品是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1、收集相关资料，分析自己完成本课题还存在哪些方面的困难。
2、选定自己适合的制图软件，对选定的工具进行学习和具体实践。
3、对驱动油路进行仔细的研究，了解液压驱动原理，绘制油路图。
4、机械结构的分析，根据要求设计出合理轻便的机械手。
5、模拟调试后对整个液压机械手进行完善。
四、接受任务学生：班姓名五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长〕签名研究所所长系主任签名2012年11月12日液压机械手是模仿人的手部动作，按照给定的程序、轨迹通过液压系统实现抓取和搬运操作的自动装置。
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（机械制造行业）液压机
械手
机械手的组成
机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。
各系统相互之间的关系如方框图2-1所示。
机械手的组成方框图
(一)执行机构
包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。
1、手部
即与物件接触的部件。
由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手部。
夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。
手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。
回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。
平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。
手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。
常用的指形有平面的、V形面的和曲面的:手指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式等。
而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。
传力机构型式较多，常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。
吸附式手部主要由吸盘等构成，它是靠吸附力(如吸盘内形成负压或产生电磁力)吸附物件，相应的吸附式手部有负压吸盘和电磁盘两类。
对于轻小片状零件、光滑薄板材料等，通常用负压吸盘吸料。
造成负压的方式有气流负压式和真空泵式。
对于导磁性的环类和带孔的盘类零件，以及有网孔状的板料等，通常用电磁吸盘吸料。
电磁吸盘的吸力由直流电磁铁和交流电磁铁产生。
用负压吸盘和电磁吸盘吸料，其吸盘的形状、数量、吸附力大小，根据被吸附的物件形状、尺寸和重量大小而定。
此外，根据特殊需要，手部还有勺式(如浇铸机械手的浇包部分)、托式(如冷齿轮机床上下料机械手的手部)等型式.
2、手腕
是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)。
3、手臂
手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。
手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置.
工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合，以实现手臂的各种运动。
手臂可能实现的运动如下:
手臂在进行伸缩或升降运动时，为了防止绕其轴线的转动，都需要有导向装置，以保证手指按正确方向运动。
此外，导向装置还能承担手臂所受的弯曲力矩和扭转力矩以及手臂回转运动时在启动、制动瞬间产生的惯性力矩，使运动部件受力状态简单。
导向装置结构形式，常用的有:单圆柱、双圆柱、四圆柱和V形槽、燕尾槽
等导向型式。
4、立柱
立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。
机械手的立往通常为固定不动的，但因工作需要，有时也可作横向移动，即称为可移式立柱。
5、行走机构
当工业机械手需要完成较远距离的操作，或扩大使用范围时，可在机座上安装滚轮、轨道等行走机构，以实现工业机械手的整机运动。
滚滚轮轮式式布行走机构可分为有轨的和无轨的两种。
驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。
6、机座
机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。
(二)驱动系统
驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置，通常由动力源、控制调节装置和辅助装置组成。
常用的驱动系统有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动。
(三)控制系统
控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。
目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。
控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间)，同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监
视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。
(四)位置检测装置
控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。
机械手的运动示意图
机械手的手部结构方案设计
为了使机械手的通用性更强，把机械手的手部结构设计成可更换结构，当工件是棒料时，使用夹持式手部;当工件是板料时，使用气流负压式吸盘。
机械手的手腕结构方案设计
考虑到机械手的通用性，同时由于被抓取工件是水平放置，因此手腕必须设有回转运动才可满足工作的要求。
因此，手腕设计成回转结构，实现手腕回转运动的机构为回转气缸。
机械手的手臂结构方案设计
按照抓取工件的要求，本机械手的手臂有三个自由度，即手臂的伸缩、左右回转和升降(或俯仰)运动。
手臂的回转和升降运动是通过立柱来实现的，立柱的横向移动即为手臂的横移。
手臂的各种运动由气缸来实现。
机械手的驱动方案设计
由于气压传动系统的动作迅速，反应灵敏，阻力损失和泄漏较小，成本低廉因此本机械手采液压驱动方式。
机械手的主要参数
1、主参数机械手的最大抓重是其规格的主参数，目前机械手最大抓重以10
公斤左右的为数最多。
故该机械手主参数定为10公斤，高速动作时抓重减半。
使用吸盘式手部时可吸附5公斤的重物。
2、基本参数运动速度是机械手主要的基本参数。
操作节拍对机械手速度提出了要求，设计速度过低限制了它的使用范围。
而影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩及回转的速度。
该机械手最大移动速度设计为1.2m/s，最大回转速度设计为1200°/s，平均移动速度为lm/s，平均回转速度为900°/s。
机械手动作时有启动、停止过程的加、减速度存在，用速度一行程曲线来说明速度特性较为全面，因为平均速度与行程有关，故用平均速度表示速度的快慢更为符合速度特性。
除了运动速度以外，手臂设计的基本参数还有伸缩行程和工作半径。
大部分机械手设计成相当于人工坐着或站着且略有走动操作的空间。
过大的伸缩行程和工作半径，必然带来偏重力矩增大而刚性降低。
在这种情况下宜采用自动传送装置为好。
根据统计和比较，该机械手手臂的伸缩行程定为600mm,最大工作半径约为1500mm，手臂安装前后可调200mm。
手臂回转行程范围定为2400(应大于180否则需安装多只手臂)，又由于该机械手设计成手臂安装范围可调，从而扩大了它的使用范围。
手臂升降行程定为150mm。
定位精度也是基本参数之一。
该机械手的定位精度为土0.5～±lmm
手部设计计算
一、对手部设计的要求
1、有适当的夹紧力
手部在工作时，应具有适当的夹紧力，以保证夹持稳定可靠，变形小，且不
损坏工件的已加工表面。
对于刚性很差的工件夹紧力大小应该设计得可以调节，对于笨重的工件应考虑采用自锁安全装置。
2、有足够的开闭范围
夹持类手部的手指都有张开和闭合装置。
工作时，一个手指开闭位置以最大变化量称为开闭范围。
对于回转型手部手指开闭范围，可用开闭角和手指夹紧端长度表示。
手指开闭范围的要求与许多因素有关，如工件的形状和尺寸，手指的形状和尺寸，一般来说，如工作环境许可，开闭范围大一些较好，如图所示。
图滑槽杠杆式手部受力分析
3、力求结构简单，重量轻，体积小
手部处于腕部的最前端，工作时运动状态多变，其结构，重量和体积直接影响整个机械手的结构，抓重，定位精度，运动速度等性能。
因此，在设计手部时，必须力求结构简单，重量轻，体积小。
4、手指应有一定的强度和刚度
5、其它要求
因此送料，夹紧机械手，根据工件的形状，采用最常用的外卡式两指钳爪，夹紧方式用常闭式弹簧夹紧，松开时，用单作用式液压缸。
此种结构较为简单，制造方便。
二、拉紧装置原理
如图所示：油缸右腔停止进油时，弹簧力夹紧工件，油缸右腔进油
松开工件。
机械式手部简图：
接下来是主要参数的计算还未完成。
感谢阅读。