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 。
Ｐ●■ —一
—— ——Ｈ
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。