[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。
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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。
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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。