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III无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书全套图纸，加153893706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： 机械93 学 号： 0923133 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： 机械93 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研究所所长签名 系主任 签名2012年11月12日摘 要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。本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成对机械手的设计，并绘制必要装配图、液压系统图、。机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成；在液压传动机构中，机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸，手腕回转采用回转油缸，立柱的转动采用齿条油缸，机械手的升降采用升降油缸，立柱的横移采用横向移动油缸；通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环，当按下连续停止按钮后，机械手在完成一个动作循环后停止运动。 本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件。可以改善劳动条件，避免人身事故。可以减少人力，并便于有节奏的生产。关键词： 机械手；液压；控制回路AbstractHydraulic robot mimic is the hand movements which in accordance with a given program, the path through the hydraulic system to achieve automatic device to capture and handling operations.The design of hydraulic drive manipulator movements under the provisions of the order ， use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design，and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control system diagram . Manipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ；In the hydraulic drive bodies ，manipulator arm stretching using telescopic tank ，rotating column of tanks used rack ，manipulator movements using tank movements ，the column takes the horizontal movement of tanks ； through the control of the solenoid valve to control the switch manipulator corresponding moves cycle ，after press the row stop button , the manipulator complete a cycle of action to stop after the hole campaign.The design of the proposed development of the information on the manipulator can grasp up in space objects ，flexible and varied movements ，can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations，and can grasp the larger work pieces . Can improve working conditions, avoid personal accident. Can reduce manpower, and to facilitate the there are-paced the production of.Keywords： Manipulator ；Hydraulic；Control Loop 目 录摘 要IIIABSTRACTIV目 录V1 绪论11.1 机械手的基本概念的研究内容和意义11.1.1 机械手的基本概念11.1.2 机械手的研究意义11.2 机械手的发展现状及应用11.2.1 世界机器人发展状况11.2.2 我国工业机器人的发展21.3 本课题达到的要求22 液压机械手主要结构的机械设计42.1 臂力的确定42.2 确定工作范围42.3 确定运动速度42.4 手臂的配置形式42.5 位置检测装置的选择52.6 驱动与控制方式的选择52.7 本章小结53 手部结构73.1 概述73.2 设计时应考虑的几个问题73.3 驱动力的计算83.4 两支点回转式钳爪的定位误差的分析93.5 本章小结94 腕部的结构114.1 概述114.2 腕部的结构形式114.3 手腕驱动力矩的计算114.4 本章小结135 臂部的结构145.1 臂部概述145.2 手臂直线运动机构145.2.1 手臂伸缩运动145.2.2 导向装置155.2.3 手臂的升降运动165.3 手臂回转运动175.4 手臂的横向移动175.5 臂部运动驱动力计算175.5.1 臂水平伸缩运动驱动力的计算175.5.2 臂垂直升降运动驱动力的计算185.5.3 臂部回转运动驱动力矩的计算186 液压系统的设计206.1 液压系统简介206.2 液压系统的组成206.3 机械手液压系统的控制回路206.3.1 压力控制回路206.3.2 速度控制回路216.3.3 方向控制回路216.4 机械手的液压传动系统216.4.1 上料机械手的动作顺序216.4.2 自动上料机械手液压系统原理介绍226.5 机械手液压系统的简单计算246.6 双作用单杆活塞油缸246.7 无杆活塞油缸（亦称齿条活塞油缸）276.7.3 单叶片回转油缸276.7.4 油泵的选择286.7.5 确定油泵电动机功率N297 结 论30致 谢31附 录33 31液压机械手设计1 绪论1.1 机械手的基本概念的研究内容和意义1.1.1 机械手的基本概念液压机械手，从本质上来说是属于工业机器人的范围的，机器人问题是最近几十年的热门研究课题。它包括了机械工程、计算机科学、电子工程和自动控制以及人工智能等多种学科，体现了机电一体化技术的最新成就，是当代科学技术发展最活跃的范围之一，也是我国科技界跟踪国际高技术发展的重要课题。“机械手”（Machanical Hand）：大部分是指附属于主机、程序固定的自动抓取、操作装置（我国一般称作机械手或专用机械手）。比如自动生产线、自动机的上下给料系统，加工中心自动化装置1。1.1.2 机械手的研究意义1.可以提高生产过程的自动化程度。应用机械手有利于在自动生产线中实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换、以及机器的装配等的自动化程度，从而提高劳动生产率，降低生产成本。2.可以改善劳动条件，避免人身事故。3.可以减少人力，并便于有节奏的生产。 4.用液压系统来控制机械手，比一般的机械控制具有更好的稳定性，并且控制的精确度更高。5.运用机械手可以实现连续的生产，而大大提高在生产线的工作的时间，从而能大幅提高劳动的生产率。 1.2 机械手的发展现状及应用机械手的迅速发展是因为它的积极作用正逐渐被人们所认可；第一，它能部分代替体力人工操作；第二，它可以按照生产工艺的要求，按照一