工业机械手液压系统的设计
四自由度工业装夹机械手液压系统的设计与分析
工 业 生产 中应 用 的机 械手 被 称 为工业 机 械手 ，是 典 型 的机 电一体
化产 品。
Ｌ 立下— 大收． 小旋． 放工 柱降 — 臂缩－ 臂转＿ 件 ＿ — － —
图 ３ 机械 手工作循环示意图
工 业 机 械 手 是 近 几 十 年 发 展 起 来 的一 种 高 科 技 自动 生 产 设
为 了使 机械 手 能够 准确 地 工作 ，可 用步 进 电机 来 驱动 基 座 的
备 ， 业机 械手 也 是 工业 机器 人 的一 个重 要 分支 。它 的 特 点是 ： 工 可 旋 转 ， 柱 和大 臂 的伸 缩可 用 液动 的方 式 驱动 ， 臂 的旋转 则 通过 立 小 以通 过 编程 完 成各 种 预期 的 作业 ，在 构造 和 性能 上 兼有 人 和机 器 立柱 与 小臂 之 间连 杆 的伸缩 来 控制 ， 连杆 的 收缩 可 与立 柱 、 而 大臂
０ 引 言
整 个机 械 手 的工作 循环 示 意 图如 图 ３ 示 。 所
启动 ——＋ 原点 ——＋ 立柱上升 ——＋大臂拉伸 ——＿Ｉ 、 按照预定的程序、 轨迹及
其 他 要求 ， 现抓 取 、 实 搬运 工 件或 操 作工 具 的 自动化 机 械装 置 。在
分 的定 义如 图 ２所 示） 四 自由度 分 别为 基座 的旋转 、 ， 立柱 的 升 降 、 手的手部时采用了保持机械手的活动部位 的活动原理不变，而手 的根 部和 手指 之 间使 用 了可 拆卸 的螺 栓 联接 ，也 就 是手 爪 部设 计 大臂 的伸 缩 以及 小 臂 的旋转 。
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图 ４ 机械手 的二维 示意图
图 １ 机械手 的三维 模型 图 ２ 机械手 的二维 示意图
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。
液压毕业设计
液压毕业设计
液压毕业设计是力学、机械工程、能源工程等相关专业学生的毕业设计之一。
液压技术是一种利用液体传递能量、控制能量的技术，广泛应用于机械、能源、冶金、航空航天等工业领域。
我选择液压毕业设计的原因是，液压技术在工程实践中有着广泛应用，并且具有很大的发展潜力。
通过进行液压毕业设计，我可以深入了解液压系统的原理、设计与分析方法，从而提高自己的工程素养和实践能力。
液压毕业设计的内容通常包括以下几个方面：
1. 液压系统设计：了解液压系统的基本原理，确定系统的性能要求和设计参数，然后进行系统的整体设计。
2. 液压元件的选型：根据液压系统的性能要求，选择合适的液压元件，包括液压泵、液压马达、液压缸、液压阀等。
3. 液压系统的传动系统设计：对液压系统的传动系统进行设计，包括液压泵和液压马达之间的联接，液压系统与被动装置之间的联接等。
4. 液压系统的控制系统设计：根据液压系统的工作要求，设计液压系统的控制系统，包括传感器、执行机构、控制阀等。
5. 液压系统的性能分析与优化：通过使用液压系统模拟软件或实验等方法，对液压系统的性能进行分析，然后进行设计优化。
液压毕业设计可以选择不同的方向，例如机械手的液压系统设计、液压传动机构的设计与分析等。
通过进行液压毕业设计，可以提高学生的实践能力和解决实际工程问题的能力。
同时，液压技术的应用前景广阔，具有很有发展潜力，对于学生的职业发展也具有积极的意义。
挖掘机液压系统设计
摘要液压挖掘机是工程机械的一个重要品种，是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的土方机械。
液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有许多优点，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中较为复杂的。
因此，对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。
在搜集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。
本次毕业设计课题是液压挖掘机。
挖掘机由多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。
本人的设计主要致力于分析和设计中型液压挖掘机液压系统的液压元件。
以液压元件和液压回路为主。
关键词：挖掘机液压系统液压泵AbstractConstruction machinery hydraulic excavator is an important species, is a widely used in construction, railway, highway, water conservancy, mining and other construction projects of Earthmoving Machinery. The use of hydraulic excavator hydraulic components (hydraulic pumps, hydraulic motors, hydraulic cylinders, etc.) bring a variety of component movement, has many advantages, so it is the design of the hydraulic system of the high demands, and its hydraulic system engineering machinery hydraulic system is the most complex. Therefore, the analysis of excavator hydraulic system design in promoting the development of China's excavator of great significance.At home and abroad in gathering relevant information excavator hydraulic system on the basis of the understanding of the excavators of the historical development of the hydraulic system, hydraulic excavators and technical developments have been analyzed and summarized. The graduation project is the subject of hydraulic excavators YW160. Mini-excavator from multiple systems, including hydraulic system, transmission system, control system, the working devices, chassis, turntable, fuel tanks, engine installation. I focused on the design of the analysis and design of medium-sized hydraulic excavator hydraulic system hydraulic components. Hydraulic components and the main hydraulic circuit.Keywords: hydraulic pump hydraulic system of excavator目录第1章概论 (5)1.1挖掘机的简介 (5)1.2液压挖掘机的发展概况 (6)1.2.1 国外液压挖掘机目前水平及发展趋势 (7)1.2.2 国内液压挖掘机的发展概况 (10)1.3设计的内容和设计内容的意义 (10)1.4 设计内容的安排 (12)第2章挖掘机液压系统的计算 (12)2.1液压挖掘机的基本系统 (12)2.1.1 挖掘机液压系统的简介 (12)2.1.2YW-160型单斗液压挖掘机液压系统 (13)2.2液压挖掘机工作装置油缸作用力的确定 (16)2.2.1 动臂油缸作用力分析 (16)2.2.2 铲斗油缸工作受力分析 (17)2.2.3 斗杆油缸作用力分析 (18)2.3液压元件的计算 (20)2.3.1 液压缸内径 (20)2.3.2 缸筒壁厚 (20)2.3.3 缸筒壁厚验算 (20)2.3.4 活塞杆计算 (21)2.3.5 活塞杆强度计算 (21)2.3.6 确定液压系统的工作压力 (21)2.3.7 确定液压缸的主要参数和工作压力 (21)2.3.8 确定液压马达的排量和工作压力 (22)2.3.9 计算液压缸与液压马达的流量 (22)第3章液压元件的选择 (23)3.1液压缸的选择 (23)3.2 液压泵的选择 (23)3.3液压马达的选择 (23)3.4发动机的选择 (23)第4章液压系统回路的设计 (24)4.1液压缸控制回路 (24)4.2液压马达控制回路 (25)4.3计算系统所需的最大流量 (26)4.4压力损失的计算 (26)4.5拟定液压源控制回路 (27)第5章液压系统性能验算 (28)5.1液压系统功率损失 (28)5.2液压油油温过高的原因及预防措施 (29)第6章结论和展望 (31)6.1结论 (31)6.2展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)第1章概论液压挖掘机是工程机械的一个重要品种，是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的突发机械。
液压位置控制系统
工作原理
工作原理
通过液压泵将机械能转化为液压能，经过液压阀的调节，将液压能传递到执行 机构，驱动执行机构运动，实现位置的精确控制。
关键元件
液压泵、液压阀、执行机构等。
应用领域
工业自动化
用于自动化生产线、机械手、数控机床等领域，实现 高精度、高效率的生产。
航空航天
用于飞机和航天器的起落架、襟翼等关键部位的位置 控制。
执行元件是将液压泵输出的压力能转换为机械能的装置，常见的执行元件有液压缸和液 压马达。液压缸可以将液体的压力能转换为直线运动的机械能，而液压马达则可以将液
体的压力能转换为旋转运动的机械能。
辅助元件
总结词
除上述三种元件外，其他所有元件均称为辅助元件
详细描述
辅助元件是液压系统中除动力元件、控制元件和执行元件之外的其他元件，包括 油箱、过滤器、管路、密封件等。这些元件在液压系统中起着重要的作用，如储 存液压油、过滤油液、连接和固定管道等。
控制元件
总结词
控制液流方向、压力和流量的装置
详细描述
控制元件是液压系统中的重要组成部分，用于控制液体的流动方向、压力和流量。常见的控制元件有溢流阀、节 流阀、换向阀等。这些元件通过调节液体的压力和流量，实现对液压执行元件的运动速度和方向的控制。
执行元件
总结词
将液体的压力能转换为机械能的装置
详细描述
军事装备
用于坦克、装甲车等重型装备的位置控制，提高装备 的机动性和作战能力。
02 液压位置控制系统的组成
动力元件
总结词
提供液压能的装置
详细描述
动力元件也称为液压泵，是液压系统的动力源，能够将原动机（如电动机、内燃机等）输入的机械能 转换为液体的压力能，为整个液压系统提供动力。液压泵的种类很多，常见的有齿轮泵、叶片泵、柱 塞泵等。
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。
边坡除藻多功能车机械手节能液压系统设计
边坡除藻多功能车机械手节能液压系统设计摘要：本文对一种边坡除藻多功能车的机械手进行液压系统设计，介绍机械手的结构组成和工作的负载变化情况，对机械手的伸缩液压回路、变幅液压回路、回转液压回路进行分析，确定每个液压回路的设计方案，根据不同机构不同的工作特点加入相应的控制元件和保护措施使各个机构能够可靠的运行，并对设计完成的液压系统进行性能验算，以确保能够满足设计要求。
关键词：边坡除藻；机械手；液压设计Abstract：In this paper, the hydraulic system of the manipulatorof a multi-purpose vehicle for algae removal from slope is designed,the structure and working load changes of the manipulator are introduced, and the telescopic hydraulic circuit, luffing hydraulic circuit and rotary hydraulic circuit of the manipulator are analyzed. Determine the design scheme of each hydraulic circuit, add corresponding control elements and protection measures according tothe different working characteristics of different institutions, sothat each institution can run reliably, and check the performance ofthe designed hydraulic system to ensure that it can meet the design requirements.Key words: algae removal from slope; Manipulator; Hydraulic design引言：南水北调工程是国家一项重要工程，旨在解决北方部分缺水地区人们的饮水用水问题，然而，随着社会的发展及人类生活步伐的加快，渠道里中的水资源逐渐富营养化，致使渠道边坡生长及沉积大量的藻泥混合物，严重污染了水源，针对此类问题，设计了一款除藻多功能专用车，该多功能车主要由汽车底盘、藻泥清除装置、吸污装置、藻泥水分离装置等几部分组成，利用机械手控制藻泥清除装置，在边坡上按最优轨迹往复行进，行进过程中将边坡上附着的藻类和泥污清除掉，并将清除掉的污物抽吸到岸上进行过滤处理，经过滤处理后的清水排回干渠，并对分离的泥污及藻类进行打包处理。
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。
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。
毕业设计（论文）-关节型机械手设计-圆柱坐标式（全套图纸）
1
Abstract
In this paper, the design of the joint-type robot using cylindrical coordinates of type, can be completed on the expected, inversion and other functions. Mainly by the manipulator hand, wrist, arm and body parts, etc., with rotating wrists, arms stretching, arm movements and arm rotation four degrees of freedom, able to meet the general requirements of the industry.
2.1.3 控制系统
有点动控制和连续控制两种方式。大多数用插销板进行点位程序控制，也有 采用可编程序控制器控制、微型计算机数字控制，采用凸轮、磁带磁盘、穿孔卡 等记录程序。主要控制的是坐标位置，并注意其加速度特征。
2.2 关节型机械手的主要技术参数
1.抓重： 300N
7
2.自由度： 4个
3.坐标形式：圆柱坐标
1 绪论
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。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能 力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
1.1 研究目的及意义
工业机械手具有许多人类无法比拟的优点，满足了社会化大生产的需要，其 主要优点如下：
工业机械手控制系统硬件设计
工业机械手控制系统硬件设计随着科技的不断发展，工业机械手控制系统在现代化生产过程中扮演着愈发重要的角色。
机械手控制系统的主要任务是引导机械手进行精确的操作，从而实现生产过程的自动化和高效化。
以下是关于工业机械手控制系统硬件设计的主要内容和要点。
在硬件设计之前，首先要明确机械手控制系统的需求。
例如，系统的输入类型、输出类型、处理速度、精度、抗干扰能力等。
根据这些具体需求，才能确定所需的硬件设备和组件。
微处理器：微处理器是控制系统的核心，它负责接收输入信号、处理数据并给出输出信号。
常用的微处理器有单片机、嵌入式处理器等。
选择微处理器时，需要考虑处理速度、内存容量、外设接口等因素。
传感器：传感器用于检测机械手的运动状态和位置信息。
常见的传感器有光电编码器、光栅尺、角度传感器等。
选择传感器时，需要考虑精度、响应速度、量程等因素。
驱动器：驱动器用于驱动机械手的运动机构。
常见的驱动器有电机驱动器、气缸驱动器等。
选择驱动器时，需要考虑驱动能力、控制精度、响应速度等因素。
I/O接口：I/O接口用于连接外部设备和控制系统。
常见的I/O接口有RS-RS-CAN等。
选择I/O接口时，需要考虑通讯速率、稳定性、抗干扰能力等因素。
根据已选择的硬件设备和组件，进行硬件电路设计。
设计中需要注意信号的匹配、电平的转换、电源的稳定性等问题。
对于复杂的控制系统，可以采用模块化的设计方法，将整个系统划分为多个功能模块，每个模块设计独立的电路，最后进行模块间的连接和调试。
工业环境中的干扰因素较多，如电磁干扰、电源波动等。
为了提高控制系统的稳定性和可靠性，需要进行抗干扰设计。
常见的抗干扰措施有：选用低噪声器件、合理布线、添加滤波电容、使用磁珠等。
硬件设计完成后，需要进行调试和测试，以确保系统的功能和性能符合预期。
调试过程中，需要对每个硬件设备和组件进行逐一测试，观察其工作状态和参数是否正常。
同时，要测试整个控制系统的协调性和稳定性，以确保机械手在各种工况下都能正常运行。
机床上下料机械手设计说明书
第1章绪论1。
1 选题背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手能代替人类完成危险、重复枯燥的工作,减轻人类劳动强度，提高劳动生产力。
机械手越来越广泛的得到了应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸,特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。
目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分.把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑,而且适应性很强.当工件变更时,柔性生产系统很容易改变,有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。
而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。
因此,进行机械手的研究设计是非常有意义的。
1。
2 设计目的本设计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,完成一个特定功能、特殊要求的数控机床上下料机械手的设计,能够比较好地体现机械设计制造及其自动化专业毕业生的理论研究水平，实践动手能力以及专业精神和态度,具有较强的针对性和明确的实施目标，能够实现理论和实践的有机结合。
目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。
为了提高生产加工的工作效率，降低成本，并使生产线发展成为柔性制造系统，适应现代自动化大生产，针对具体生产工艺,利用机器人技术，设计用一台装卸机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。
机械手PLC控制系统设计
机械手PLC控制系统设计一、本文概述随着工业自动化程度的不断提高，机械手在生产线上的应用越来越广泛。
作为一种重要的自动化设备，机械手的控制精度和稳定性对于提高生产效率和产品质量具有至关重要的作用。
因此，设计一套高效、稳定、可靠的机械手PLC控制系统显得尤为重要。
本文将详细介绍机械手PLC控制系统的设计过程，包括控制系统的硬件设计、软件设计以及调试与优化等方面，旨在为相关领域的工程师和技术人员提供有益的参考和借鉴。
本文首先将对机械手PLC控制系统的基本构成和工作原理进行概述，包括PLC的基本功能、选型原则以及与机械手的接口方式等。
接着，将详细介绍控制系统的硬件设计，包括PLC的选型、输入输出模块的选择、电源模块的设计等。
在软件设计方面，本文将介绍PLC 编程语言的选择、程序结构的设计、控制算法的实现等关键内容。
本文将介绍控制系统的调试与优化方法，包括PLC程序的调试、机械手的运动调试、控制参数的优化等。
通过本文的介绍，读者可以全面了解机械手PLC控制系统的设计过程，掌握控制系统的硬件和软件设计方法，以及调试与优化的技巧。
本文还将提供一些实用的设计经验和注意事项，帮助工程师和技术人员在实际应用中更好地解决问题，提高控制系统的性能和稳定性。
二、机械手基础知识机械手，也称为工业机器人或自动化手臂，是一种能够模拟人类手臂动作，进行抓取、搬运、操作等作业的自动化装置。
在现代工业生产中，机械手被广泛应用于各种环境和使用场景，以实现生产线的自动化、提高生产效率、降低人力成本以及保障操作安全。
机械手的构成主要包括执行机构、驱动系统、控制系统和位置检测装置等部分。
执行机构是机械手的动作执行部分，通过模拟人类手臂的旋转、屈伸、抓放等动作，实现物体的抓取和搬运。
驱动系统为执行机构提供动力，常见的驱动方式有电动、气动和液压驱动等。
控制系统是机械手的“大脑”，负责接收外部指令，控制驱动系统使执行机构完成预定动作。
位置检测装置则负责检测执行机构的精确位置，为控制系统提供反馈信号，以确保机械手的作业精度。
机械手液压控制系统设计
机械手液压控制系统设计引言：机械手是一种常见的工业自动化设备，广泛应用于各个领域，如生产线上的物料搬运、组装和加工等。
在机械手中，液压控制系统是至关重要的一部分，通过液压控制系统，可以实现机械手的高效运动控制和力的传递。
本文将介绍一种机械手液压控制系统的设计方案。
一、设计要求1.高效控制：液压控制系统需要具有快速响应，确保机械手的准确定位和稳定运动；2.精确力控制：可以实现对机械手进行精确的力控制，保证对工件的安全操作；3.可靠性：系统需要具有高可靠性，可以长时间运行，减少维护和故障的发生；4.灵活性：系统需要具备一定的灵活性，可以适应不同的工作需求和特殊场景的要求。
二、系统组成2.液压执行元件：液压执行元件将液压能转化为机械能，并完成机械手的运动任务。
常用的液压执行元件有液压缸、液压马达等。
3.控制元件：控制元件用于控制液压执行元件的工作状态和执行机械手的运动控制任务。
常见的控制元件有电磁换向阀、比例阀等。
4.传感器：传感器用于感知机械手和工件的状态，将信号转化为电信号并传输给控制系统，用于监测和控制机械手的运动和力的参数。
常见的传感器有位移传感器、压力传感器等。
5.工作元件：工作元件是机械手完成具体工作任务的部分，如夹爪、工件夹持装置等。
三、系统设计1.液压源的选型：根据机械手的工作需求、液压执行元件的工作压力和流量要求，选用合适的液压泵。
2.液压执行元件的选型：根据机械手的运动方式和工作负载，选用合适的液压缸和液压马达。
3.控制元件的选择：根据机械手的运动模式和控制要求，选择合适的控制元件。
可以采用比例阀、电磁换向阀等控制元件，通过电控系统实现对液压执行元件的精确控制。
4.传感器的应用：根据机械手的工作需求，选择合适的传感器，并在机械手各个关键部位进行布置，以实时监测机械手的运动状态和工作参数。
5.控制系统的设计：设计一个完善的控制系统，包括对液压执行元件的运动控制和力的控制。
可以采用PID控制算法对机械手进行力的闭环控制，提高精度和稳定性。
JS01工业机械手液压ppt课件
回油路：此时，插定位 销以保证初始位置准确。 定位缸没有回油路，它 是依靠弹簧复位的。
演示
手臂前伸
插定位销后，此支路系 统油压升高，使继电器 K26发讯，接通电磁铁5Y， 泵1和泵2经相应的单向 阀汇流到电液换向阀14 左位，进入手臂伸缩缸油 腔。 进油路：泵1→单向阀 5→三位四通电液换向阀 14（左）→手臂伸缩缸 右腔 泵2→单向阀 6→单向阀7→三位四通 电液换向阀14（左）→ 手臂伸缩缸右腔 回油路：手臂伸缩缸左 腔→15的调速阀→三位 四通电液换向阀14（左） →油箱
演示
手指张开
手臂前伸至适当位置，行 程开关发讯，电磁铁1Y、 9Y带电，泵1卸载，泵2 供油，经单向阀6，电磁 阀20左位，进入手指夹 紧缸右腔。当系统的液 压压力到了打开液控单 向阀21后，油从左腔通 过液控单向阀21及电磁 阀20左位进入油箱。 进油路：泵2→单向阀 6→电磁阀20（左）→手 指夹紧缸右腔 回油路： 手指夹紧缸左腔→液控 单向阀21→电磁阀20 （左）→油箱
回油路：手臂回转 缸→单向调速阀17→ 换向阀16（左）→行 程节流阀19→油箱
演示 完整演示
演示
手臂上升
当手指抓料后，手臂 上升。此时，泵1和泵2 同时供油通过电液换向 阀10（左）进入手臂升 降缸。
进油路：泵1→单向阀 5→三位四通换向阀10 （左）→11的单向阀 →12的单向阀→手臂升 降缸下腔 泵2→单 向阀6→单向阀7→电液 换向阀10（左）→11 的单向阀→12的单向阀 →手臂升降缸下腔
回油路：手臂升降缸
上腔→13的调速阀→三
位四通换向阀10（左）
→油箱
演示
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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开题报告目录摘要............................................................................................................................................................... ４Abstract ......................................................................................................................................................... ６引言............................................................................................................................................................... ７第一章机械手设计要求分析..................................................................................................................... ７1.1 设计目的和要求........................................................................................................................... ７1.2.机械手简介与分析....................................................................................................................... ７第二章液压系统设计............................................................................................................................... ８2.1. 根据工作要求确定一个工作循环周期的运动过程 ................................................................. ８2.2 据工作循环过程确定系统工况分析图，确保工作运动中的动作连续性 ................................ ９2.3 拟订液压系统的工作原理图........................................................................................................ ９2.4 根据整个系统的液压元件需求选择标准的液压元件 ............................................................ １０2.5 液压缸尺寸的确定及安全强度的校核 .................................................................................. １０第三章. 集成块的设计............................................................................................................................ １２3.1设计分析..................................................................................................................................... １２3.2 根据具体的要求进行设计计算............................................................................................... １３3.3 下面为集成块的设计步骤........................................................................................................ １５3.4 液压集成块的加工工艺.......................................................................................................... １７第四章液压集成块CAD技术............................................................................................................... １８结束语....................................................................................................................................................... ２０致谢........................................................................................................................................................... ２１参考文献................................................................................................................................................... ２２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AbstractThis 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 , Elements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。
工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。