液压机械手.doc
液压机械手原理
液压机械手原理
液压机械手原理是基于液压驱动技术的一种自动化机械手系统。
其工作原理主要包括液压系统、机械传动系统、控制系统三个方面。
首先，液压系统是液压机械手的核心部件，主要由液压泵、液压缸、液压控制阀组成。
液压泵将机械能转化为液压能，通过液压缸传递给机械手的执行器，实现机械手的运动。
液压控制阀用于控制液压系统的流量、压力和方向，以实现机械手的各种动作。
其次，机械传动系统是液压机械手实现运动的重要组成部分。
通常采用油缸驱动机械臂或夹具等执行器进行动作，通过导轨、齿轮、链条等机械传动装置使机械臂实现各种运动姿态。
机械传动系统的设计和精度直接影响到机械手的定位精度和运动速度。
最后，控制系统是液压机械手实现自动化操作的关键。
控制系统通常由编程控制器（PLC）或计算机控制器组成，通过预先
设定的程序和算法控制机械手的动作、轨迹和速度。
控制系统还可以与其他生产设备或自动化系统集成，实现整个生产线的自动化控制。
总的来说，液压机械手原理是利用液压驱动技术，通过液压系统、机械传动系统和控制系统的协调配合，实现机械手的各种动作和任务。
液压机械手因其结构简单、控制灵活、承载能力强等优点，在工业领域得到了广泛应用。
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。
五自由度液压搬运机械手”设计
五自由度液压搬运机械手”设计首先，结构设计是机械手设计的基础，决定了机械手的运动能力和稳定性。
五自由度液压搬运机械手通常由基座、旋转臂、移动臂、升降臂和手爪等五个部分组成。
基座用于支撑机械手，使其能够固定在工作台上。
旋转臂具有360度无级旋转能力，可以实现机械手在平面内的旋转运动。
移动臂可以沿着旋转臂的轴线进行水平移动。
升降臂可以沿着移动臂的轴线进行上下升降运动。
手爪可以张合，用于抓取和释放物品。
这五个部分的组合可以实现机械手在三维空间内的自由移动和搬运物品的能力。
其次，控制系统设计是机械手实现各项功能的关键，涉及了位置控制、速度控制和力控制等方面。
位置控制是指控制机械手的各个部件按照预定轨迹进行移动，使机械手能够到达指定的位置。
速度控制是指控制机械手的各个部件的运动速度，以实现对机械手的运动精度和响应速度的控制。
力控制是指机械手能够根据搬运物品的重量和形状调整手爪的力度，以实现安全和稳定的搬运操作。
控制系统设计需要结合传感器和执行器，通过信号的传输和处理，实现对机械手的精准控制。
最后，动力系统设计是为机械手提供所需的动力和能源，以实现其运动和搬运的功能。
液压系统是一种常见的动力系统，可以利用液体的压力和流动性质来驱动机械手的各个部件。
液压系统需要包括液压泵、液压缸和液压阀等组件，以实现对机械手的动力输出和控制。
动力系统设计还需要考虑能源的供给，可以采用电动机、气动元件等形式。
总结起来，五自由度液压搬运机械手的设计涉及结构设计、控制系统设计和动力系统设计三个方面。
通过合理地设计和优化这些方面，可以实现机械手的多方向移动和搬运物品的能力，提高生产效率和工作安全性。
液压机械手原理
液压机械手原理
液压机械手是一种广泛应用于生产线、自动化装配、精密机械加
工等领域的控制器件，负责实现物料的自动化处理和装配。
它采用的
原理为利用液压驱动系统产生的高压液流来控制机械手运动，实现对
工件的抓取、移动和放置等动作。
液压机械手的工作原理非常简单。
它主要由液压缸、阀门、控制
器等组成，其中，液压缸是实现机械手运动的核心部件。
液压缸内充
满着压力液体，当阀门控制器开放时，高压液体进入液压缸内，通过
扩大或缩小缸体的体积，从而实现机械手的运动。
液压机械手的运动控制主要由控制器完成。
控制器通过不同的单
片机或PLC控制模块进行程序控制，实现对机械手的移动、抓取和放
置等操作。
对于不同形状的工件，机械手需要根据其轮廓和重心进行
计算，从而实现准确的抓取和放置。
同时，机械手的速度和动作可以
通过控制器进行调整，以满足不同速度和精度的操作要求。
液压机械手的优点在于其运动平稳、操作准确度高、承重能力大
等特点。
与传统的机械手相比，液压机械手在实现操作过程中可以对
压力和速度进行精确调整，从而大大提高了机械手的操作精度和效率。
同时，由于液压系统的特殊设计和选用高强度材料的缸体，机械手的
承载能力也得到了显著提高，从而可以完成更复杂和重量更大的工作
任务。
总的来说，液压机械手是一种功能强大、操作灵活的机械设备，其应用广泛，可以满足不同领域的生产需求。
随着技术的不断发展和创新，液压机械手在未来的实际应用中还有着更大的发展空间，值得我们重视和关注。
通用液压机械手之手臂设计
通用液压机械手之手臂设计液压机械手是一种利用液压传动方式实现的机械手臂，常用于各种工业领域中的搬运、装配、焊接、切割等任务。
在设计液压机械手之手臂时，需要考虑以下几个方面：材料选择、结构设计、动力系统设计以及控制系统设计。
首先，对于液压机械手之手臂的设计，材料选择非常重要。
由于液压机械手需要承受较大的载荷，手臂应选择高强度和高刚度的材料，如碳钢、合金钢、铸铁等。
此外，为了提高手臂的耐磨性和耐腐蚀性，还可以在表面做相应的处理，如镀铬、喷涂等。
其次，液压机械手之手臂的结构设计需要考虑到使用的环境和任务要求。
常见的液压机械手臂结构包括单臂、双臂和多臂等。
对于不同的任务需求，可选择不同结构形式。
设计时需要考虑手臂的负荷和工作范围，保证其有足够的承载能力和灵活性。
此外，手臂的连接方式也需要设计，如铰接、滑轨、直线导轨等。
再次，液压机械手之手臂的动力系统设计是至关重要的。
液压机械手是通过液压传动实现动作的，所以动力系统设计需要满足手臂上下运动、伸缩运动以及旋转运动的需求。
设计时需要选择合适的执行元件，如液压缸和液压马达，并根据负荷和速度要求确定动力系统的参数。
同时，还需要设计相应的液压回路和控制阀，实现手臂的运动控制和调节。
最后，液压机械手之手臂的控制系统设计是整个机械手的关键。
控制系统需要与动力系统紧密配合，实现手臂各个部分的协调运动。
设计时需要选择合适的控制器和传感器，如PLC、液压传感器等。
同时，需要编写适应手臂运动的控制程序，实现手臂的自动化操作。
综上所述，设计液压机械手之手臂需要考虑材料选择、结构设计、动力系统设计以及控制系统设计等方面。
通过合理的设计和优化，可以实现液压机械手的高效、稳定和安全运行，提高工作效率和生产质量。
液压机械手手部设计计算
液压机械手手部设计计算第5章机械手手部的设计计算5.1 手部设计基本要求手部设计应具有适当的夹紧力和驱动力，考虑到不同传动机构所需的驱动力大小不同。
手指应具有一定的张开范围和足够的开闭角度以便于抓取工件。
同时，要求结构紧凑、重量轻、效率高，在保证刚度、强度的前提下，尽可能减轻手臂的负载。
此外，手抓的夹持精度也需要保证。
5.2 典型的手部结构典型的手部结构包括回转型、移动型和平面平移型。
回转型包括滑槽杠杆式和连杆杠杆式两种。
移动型即两手指相对支座作往复运动。
平面平移型则是手指的张开闭合靠手指的平行移动。
5.3 机械手手抓的设计计算5.3.1 选择手抓的类型及夹紧装置针对本设计平动搬运机械手的设计，需要考虑手抓张合角和夹取重量等原始参数。
常用的工业机械手手部分为夹持和吸附两大类。
考虑到本设计机械手需要夹持工件，且需要结构简单、适用于夹持平板方料，且工件径向尺寸的变化不影响其轴心的位置，因此选择二指回转型手抓，采用滑槽杠杆这种结构方式。
夹紧装置则选择常开式夹紧装置。
5.3.2 手抓的力学分析针对滑槽杠杆式手部结构，进行力学分析。
在杠杆的作用下，销轴向上的拉力为F，并通过销轴中心O点，两手指的滑槽对销轴的反作用力为F1和F2，其力的方向垂直于滑槽的中心线并指向O点，交F1和F2的延长线于A及B。
由力的平衡条件得到F1=F2cosα，F1'=-F1.由F1'·h=F_N·b·a·cosα/2b·cos2α和θ_h=α可得到F_N。
注：原文中存在大量的格式错误，已经全部修正。
液压机械手PLC控制系统的设计
液压机械手PLC控制系统的设计概述本文档旨在介绍液压机械手PLC（可编程逻辑控制）控制系统的设计。
液压机械手是一种常见的工业设备，通过液压系统实现运动控制，而PLC作为控制系统的核心，负责控制信号的处理和输出。
设计要求液压机械手PLC控制系统的设计要满足以下要求：1. 稳定性：系统必须具有高稳定性，以确保机械手的运动精准度和安全性。
2. 功能性：系统需要具备多种功能，如位置控制、速度调节等，以满足不同场景的需求。
3. 可扩展性：系统应具备良好的可扩展性，以便于将来的升级和功能增加。
4. 易维护性：设计应考虑到系统的维护和故障排除，以便于后续维护工作的进行。
硬件设计液压机械手PLC控制系统的硬件设计包括以下方面：1. 选型：选择适合的PLC设备，根据需求选用不同型号和规格的PLC，确保其性能和稳定性。
2. 传感器：选择合适的传感器，如位移传感器、压力传感器等，用于采集机械手运动状态和环境信息。
3. 执行器：选择合适的液压阀、液压泵等执行器，保证系统能够精确控制机械手的各项动作。
4. 电气线路：设计合理的电气线路，确保信号传输的可靠性和稳定性。
软件设计液压机械手PLC控制系统的软件设计包括以下方面：1. PLC程序设计：使用PLC编程软件，根据机械手的运动逻辑和控制要求，编写PLC程序，实现各项功能。
2. 信号处理：对传感器采集的信号进行处理和分析，以获取机械手的状态信息。
3. 控制算法：设计合理的控制算法，根据机械手的控制需求，实现位置控制、速度调节等功能。
4. 用户界面：设计友好的用户界面，方便操作人员对机械手进行参数设置和监控。
系统测试与调试设计完成后，需要进行系统测试与调试，以验证系统的功能和性能：1. 单元测试：对各个模块进行单元测试，确保其功能正常。
2. 组装测试：将各个模块组装成完整的系统，对整个系统进行综合测试。
3. 调试优化：根据测试结果进行系统调试和优化，确保系统的稳定性和性能满足设计要求。
中班科学教案液压机械手
中班科学教案液压机械手中班科学教案：液压机械手一、教学目标：1.了解液压机械手的定义和原理。
2.了解液压机械手的组成部分及其功能。
3.能够动手操作小型液压机械手完成简单的动作。
4.培养学生动手实践和合作交流的能力。
二、教学准备：1.液压机械手模型。
2.实验装置：液压系统、液压手柄、活塞、各种连接管道、抓取物品等。
3.小组活动的教具：安全手套、塑料杯、小球等。
4.教学辅助工具：图片、纸张、彩笔等。
三、教学过程：1. 导入（教师出示一张液压机械手的图片）教师：同学们，今天我们要学习的是液压机械手。
你们知道液压机械手是什么吗？它有什么作用呢？（学生回答问题）教师：非常好，液压机械手是一种利用液压传动原理实现抓取和放置物体的工具。
它可以在工业生产和日常生活中起到很大的作用。
那么，我们来看看液压机械手的具体组成和原理吧。
2. 理论讲解教师：液压机械手主要由哪些部分组成呢？（学生回答问题）教师：对，液压机械手主要由液压系统、液压手柄、活塞和连接管道等组成。
液压系统通过液压手柄控制活塞的运动，从而实现机械手的抓取和放置动作。
下面，我用图片给大家详细介绍一下液压机械手的原理。
（教师使用图片进行详细讲解）3. 实践操作教师：现在，我们来动手操作一下小型液压机械手，进行简单的实践操作。
首先，我将把小型液压机械手分发给每个小组。
每个小组由3到4名同学组成，大家可以先讨论一下如何操作。
（学生分组讨论）教师：接下来，我将给每个小组分发实验装置，包括液压系统、液压手柄、活塞、各种连接管道和一些抓取物品。
请大家戴上安全手套，小心操作。
（学生带上安全手套）教师：现在，我将详细讲解一下液压机械手的操作步骤。
首先，将液压手柄的活塞抬起，使之与液压缸相连；然后，将活塞向下按压，压缩液体，使压力传递给液压缸；最后，液压缸产生的力量通过连接管道传递给机械手，从而实现抓取和放置物品的动作。
（教师示范操作）教师：现在，请同学们根据我刚才的示范，自己动手操作一下。
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。
液压传动机械手设计任务书
*******************毕业设计任务书设计题目液压传动机械手设计
课题类型方案设计类指导教师
设计内容与技术要求一、设计内容
本课题可分为以下三个小课题：
1．液压传动机械手机构方案设计；
2. 液压传动机械手液压传动方案设计；
3．液压传动机械手电气控制系统设计；
二、技术要求
1．本液压机械手的臂力为N臂=1650（N），安全系数K一般可在1.5~3，本机械手取安全系数K=2。
定位精度为±1mm。
2．本机械手的动作范围如下：手腕回转角度±115°；手臂伸长量150mm；手臂回转角度±115°；手臂升降行程170mm；手臂水平运动行程100mm。
3．运动速度：①给定的运动时间应大于电气、液压元件的执行时间；②伸缩运动的速度要大于回转运动的速度，因为回转运动的惯性一般大于伸缩运动的惯性。
在满足工作拍节要求的条件下，应尽量选取较底的运动速度。
机械手的运动速度与臂力、行程、驱动方式、缓冲方式、定位方式都有很大关系，应根据具体情况加以确定。
③在工作拍节短、动作多的情况下，常使几个动作同时进行。
为此驱动系统要采取相应的措施，以保证动作的同步。
4．驱动方式：液压驱动。
设计进度查阅资料（1周）
设计机构（1周）
液压系统设计和系统调试（2周）撰写设计报告（1周）
参考资料机电传动控制
机械设计教材
机械设计手册[M]第5卷机械设计师手册
机械设计图册
机械原理课程设计指导书机构创新设计方法。
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。
液压机械手抓的原理
液压机械手抓的原理
液压机械手抓是一种通过液压系统驱动的机械设备，用于抓取和搬运各种物体。
液压机械手抓的原理主要包括液压传动原理、机械结构设计原理以及控制原理。
首先，液压机械手抓利用液压传动原理实现抓取和搬运物体的功能。
液压传动系统由液压泵、液压缸、管路和控制阀组成。
液压泵通过驱动液压油送入液压缸，液压缸受到液压油的压力作用实现了伸缩运动。
液压缸被连接到机械手抓的爪子上，通过液压缸的伸缩运动来控制爪子的张合，从而实现对物体的抓取和释放。
其次，液压机械手抓的机械结构设计原理是保证其稳定性和可靠性的重要因素。
机械手抓通常由爪子、支架和连接件等组成。
爪子是用于抓取物体的部分，具有强大的抓取力和稳定性。
支架是机械手抓的主体结构，承载着整个机械手抓的重量和力量，必须具备足够的强度和刚性。
连接件用于连接爪子和支架，保证其结构的整体性和稳定性。
最后，液压机械手抓的控制原理是实现其灵活操作和精确控制的基础。
通常采用电气控制系统来控制液压机械手抓的运动。
电气控制系统由传感器、控制器和执行器组成。
传感器感知物体的位置、重量和形状等信息，通过控制器对液压系统进行控制，控制器接收传感器的信号并根据需求生成控制信号，通过执行器驱动液压系统实现机械手抓的运动。
总而言之，液压机械手抓的原理包括液压传动原理、机械结构设计原理以及控制
原理。
通过液压系统的驱动，机械手抓能够实现对物体的抓取和搬运。
机械手抓的稳定性、可靠性和精确控制能力，是由其机械结构设计和控制原理所决定的。
液压机械手抓在工业生产和物流领域发挥着重要的作用，提高了工作效率和安全性。
五自由度液压搬运机械手设计
五自由度液压搬运机械手设计目录第1章绪论 (4)1.1课题背景及研究现状 (4)1.2 机械手的研究意义及其本身优点 (5)1.2.1 机械手的研究意义 (5)1.2.2 机械手本身的优点 (5)1.3本章小结 (6)第2章总体方案设计 (7)2.1设计目标 (7)2.2总体方案分析 (7)2.2.1搬运机械手的组成 (7)2.2.2三大系统设计分析 (7)2.3搬运机械手的运动及驱动方式 (8)2.4本章小结 (10)第3章基本参数及二维外观图 (11)3.1基本参数 (11)3.2总体外观图 (11)3.2.1外观图简图 (11)3.2.2液压原理设计图截图 (12)3.3本章小结 (13)第4章各部分的具体计算 (14)4.1 手部夹持器的计算 (14)4.1.1手部夹持器设计要求 (14)4.1.2手部夹持器设计计算 (14)4.1.3端盖螺钉校核 (15)4.2腕部回转油缸计算 (16)4.3小臂结构设计 (20)4.4俯仰缸设计 (23)4.5大臂回转机构设计 (25)4.6大臂升降结构设计 (27)4.7手部驱动油缸油孔尺寸计算 (29)4.8腕部回转油缸油孔尺寸确定 (29)4.9大臂回转油缸油孔尺寸确定 (30)4.10大臂升降油缸油孔尺寸确定 (30)4.11伸缩臂油缸油孔尺寸确定 (30)4.12本章小结 (31)第5章各油缸活塞杆校核 (32)5.1 手部驱动油缸活塞杆校核 (32)5.2 腕部回转油缸活塞杆校核 (32)5.3 伸缩油缸活塞杆校核 (33)5.4 俯仰油缸活塞杆校核 (33)5.5 本章小结 (34)第6章总体三维图 (35)6.1 总体三维图 (35)6.2 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)第1章绪论1.1课题背景及研究现状机器人是典型的机电一体化装置，它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果，随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高，机器人技术得到了迅速发展，出现了各种各样的机器人产品。
液压上料机械手设计
目录摘要 (1)第一章机械手设计任务书 (1)1.1毕业设计目的 (1)1.2本课题的内容和要求 (2)第二章抓取机构设计 ............................................................... 错误！未定义书签。
2.1手部设计计算 ............................................................................... 错误！未定义书签。
2.2腕部设计计算 ............................................................................... 错误！未定义书签。
2.3臂伸缩机构设计 ........................................................................... 错误！未定义书签。
第三章液压系统原理设计及草图 ............................................ 错误！未定义书签。
3.1手部抓取缸................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2腕部摆动液压回路........................................................................ 错误！未定义书签。
3.3小臂伸缩缸液压回路.................................................................... 错误！未定义书签。
3.4总体系统图................................................................................... 错误！未定义书签。
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。
液压机械手手部设计计算
液压机械手手部设计计算液压机械手是一种通过液压系统进行动力控制的机械装置，常用于重型物体的抓取、搬运和堆放。
液压机械手的手部设计是其关键部分之一，必须经过详细的计算和设计才能确保其安全可靠性。
下面将介绍液压机械手手部设计计算的一般步骤和考虑因素。
1.确定机械手用途和工作负荷：首先需要确定机械手的具体用途和工作负荷，包括抓取物体的形状、重量和尺寸等。
这将有助于确定机械手的最大抓取能力和所需的液压系统输出功率。
2.计算机械手的抓取力和承载能力：抓取力是机械手能够施加到物体上的力，承载能力是机械手能够承受的最大负荷。
这些参数需要根据工作负荷和安全系数来确定，一般可以通过公式计算或者参考相关规范来确定。
3.设计机械手的结构和材料：机械手的结构设计需要考虑其稳定性、刚度和轻量化等要求。
可以使用有限元分析或者经验计算等方法来进行结构设计。
同时，金属材料的选择需要考虑其强度、韧性和耐腐蚀性等要求。
4.计算液压系统参数：液压机械手的液压系统需要根据工作负荷和机械手的运动要求来确定参数，包括液压缸的尺寸、工作压力、流量和功率等。
这些参数可以通过公式计算或者液压元件厂家提供的数据来确定。
5.进行机械手的稳定性和可靠性分析：机械手的稳定性分析是为了确保其在工作时不会出现倾覆或者失稳的情况。
可靠性分析是为了评估机械手的寿命和故障频率，以便进行预防性维护和故障诊断。
1.工作负荷：机械手手部设计应根据所需的抓取力和承载能力来确定，以确保机械手可以安全可靠地完成工作任务。
2.结构设计：机械手手部的结构设计应考虑其稳定性和刚度，以确保机械手在工作时不会出现振动或者变形的情况。
3.材料选择：机械手手部的材料选择需要考虑其强度、韧性和耐腐蚀性等要求，以确保机械手可以在恶劣的工作环境下使用。
4.液压系统参数：液压机械手的液压系统参数需要根据工作负荷和机械手的运动要求来确定，以保证其能够提供足够的动力和控制精度。
5.稳定性和可靠性分析：机械手的稳定性分析可以通过有限元分析来进行，以确保机械手在工作时不会出现倾覆或者失稳的情况。
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。
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。