能转化为热能，热能则由循环的油液带到液压缸外。

本设计中采用的缓冲装置是可变节流槽式的缓冲装置。

这种缓冲装置是在缓冲柱塞上开由浅到深的三角节流沟槽，节流面积随着缓冲行程的增大而逐渐减少，缓冲压力变化平缓。

液压缸的排气装置为使液压缸运动稳定，在新装上液压缸之后，必须将缸内的空气排出。

排气的方法之是使液压缸反复运动，直到运动平稳。

但更可靠的方法是在液压缸上设置排气塞排气阀，排气塞的位置般放置在液压缸的端部，双作用液压缸则应设置两个排气塞。

如果排气阀设置不当或者没有设置，压力油进入液压缸后，缸内仍会存在空气，由于空气具有压缩性和滞后扩张性，会造成液压缸和整个液压系统在工作中的振动和爬行，影响液压缸的正常工作。

为了避免这种现象，除了防止空气进入液压系统外，必须在液压缸上安设排气阀，因为液压缸是液压系统的最后执行元件，会直接反映出残留空气的危害。

对于速度要求较高的液压缸和大型液压缸需要专门设置排气装置，如排气塞排气阀等。

对于要求不是很高的液压缸，往往不需要设计专门的排气装置，而是将油口布置在缸筒的最高处，这样也能使空气随着油液排往油箱，再从油箱逸出。

本设计采用后者。

制定基本方案设计合理的液压系统才能确保全面可靠地实现设计任务书中规定的各项技术指标，通常做法是先选定系统类型，分别选择各项要求的基本回路，最后再将各基本回路组合成完整的液压系统。

由于影响液压系统方案的因素很多，设计中仍主要靠经验来完成。

基本回路的选择压力源回路压力源回路又称动力源回路，其功能是向液压系统提高满足执行机构需要的压力和流量。

压力源回路是由油箱油箱附件液压泵电动机发动机安全阀过滤器单向阀等组成。

设计中采用高低压双联泵液压源回路。

压力控制回路压力控制回路是以控制系统及各支路压力，使之完成特定功能的回路。

压力控制回路的种类很多，在个工作循环的段时间内各支路均不需要新提供的液压能时，考虑采用泄卸荷回路当支路需要稳定的低于动力油源的压力时，应考虑减压回路当载荷变化较大时，应考虑多级压力控制回路当有惯性较大的运动部件时容易产生冲击时，应考虑缓冲或制动回路在有升降运动部件的液压系统中应考虑平衡回路等。

本设计中采用通常将调压限压回路与油源回路合并考虑。

速度控制回路液压系统原理图的核心是调速回路，调速方案和调速回路对其它回路的选择具溢出，以及系统中最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限度。

根据油箱容量的经验公式式中液压泵每分钟排除压力油的容积经验系数，见下表。

表经验系数系统类型行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金系统计算可得油箱容量选用规格为的油箱。

液压原理图液压系统各执行机构的动作均由电控系统发信号控制相应的电磁换向阀或电液动换向阀，按程序依次步进动作，液压系统的工作顺序是由控制各个液压缸换向阀的电磁铁的得失电来工作的。

执行机构的定位和缓冲是机械手工作平稳可靠的关键。

从提高生产率来说，希望机械手正常工作速度越快越好，但工作速度越高，启动和停止时的惯性力矩就越大，这不仅会影响到机械手的定位精度，严重时还会损伤机件。

因此为达到机械手的定位精度和运动平稳性的要求，般在定位前要采取缓冲措施。

该机械手手指夹紧由压力传感器控制力度，保证工件不被抓伤也不会在搬运过程中掉落手臂伸缩和手臂俯仰由行程开关适时发信号，提前切断油路滑行缓冲并定位手臂回转手腕回转由挡铁定位保证精度，端点到达前发信号切断油路。

机械手控制的要素包括工作顺序到达位置动作时间运动速度和加减速度等，控制方式可分为点位控制和连续控制两种，目前以点位控制为主，占以上。

本设计中机械手的控制可采用可编程控制器来进行顺序点位控制。

是种数字运算操作的电子系统，转为在工业环境下应用而设计。

它把计算机的编程灵活功能齐全应用面广等优点与继电器系统的控制简单使用方便抗干扰能力强价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小质量轻耗电省等特点。

为了增强机械手使用的灵活性，可将机械手的工作方式设置为手动和自动两种方式，其中自动方式又包括连续单周期单步这几种工作方式。

此处不多作介绍。

图液压原理结论本文设计了个程控型机器人代替人工工作，实现两条生产线之间曲轴的搬运。

本次设计的主要任务是完成机械手结构方面以及其液压驱动系统方面的设计，主要工作包括通过查阅有关资料，简单介绍了国内外机器人机械手的历史及发展概况，介绍了目前机器人的几种分类形式，列举出了在生产生活上和高科技领域中几种常见的机器人。

根据本课题的给定的依据，提出了采用四自由度关节型机械手的方案，经过分析和论证，证明了这种结构的可以满足工作要求。

对机械手的驱动力和力矩进行计算，根据液压驱动的特点和实际工作需要，提出采用液压驱动的方案，并通过比较择优，证明这种驱动方案是最佳的。

根据实际工作条件对机械手动作进行规划，将机械手动作设计为顺序动作，并拟用来实现对其的顺序控制，并提出了手动自动单步单周期连续循环等几种工作模式以适应不同的操作需求，使系统满足不同工作条件下的需要。

但在控制方面没有进行详细设计。

在研究过程中发现在机械手领域还存在些具有挑战性的问题，需要进步的研究和探索，诸如如何根据不同的工作环境和要求，对机械手的物料要求动作顺序工作范围进行改进。

参考文献郭洪红工业机器人运用技术北京科学出版社，原魁工业机器人发展现状与趋势工厂自动化第期周寿明，邓成良可用于生产线的工业机器人研究科技创新导报第期罗璟，赵克定，陶湘厅，袁锐波工业机器人的控制策略探讨，机床与液压第期张新聚，曹慧勤，杨雪程控通用机器人设计液压与气动第期李文明曲轴搬运机械手的研究与设计武汉华中科技大学郭洪红工业机械人技术西安西安电子科技大学王小玲工业机械手的控制机电工程技术第期许福玲，陈尧明液压与气压传动北京机械工业出版社成大先机械设计手册液压传动，第版北京化学工业社，机械设计手册编委会机械设计手册液压传动与控制，第版北京机械工业出版社，张培志，朱宏俊电气控制与可编程序控制器北京化学工业出版社哈尔滨工业大学理论力学教研室理论力学，第版北京高等教育出版社，刘鸿文材料力学，第版北京高等教育出版社，孙桓，陈作模，葛文杰机械原理，第版北京高等教育出版社，毛平淮，互换性与测量技术北京机械工业出版社，致谢短暂而又宝贵的毕业设计结束了。

在这段时间内使我又次对整个大学年所学过的知识进行了总结。

从方案的论证到最终的设计，涉及的领域包括机械制图，机械原理，机械设计，液压传动，控制，材料力学，专业外语等等。

通过本文以上系列的计算讨论，已经大致给出了曲轴搬运上线机械手设计的部分资料以及些技术方面的支持。

在计算过程难免会存在着疏忽和遗漏等问题，由于本人的专业水平限制，以及对国家标准的理解程度不够深入和透彻，还有理论过程与实际过程之间的差异的考虑较少，在对些设计参数的估计上存在着或多或少的偏差，这就直接导致了计算结果与实际正确值之间的误差。

这是本设计论文最大的不足之处。

此外，我并没有过多从经济性的角度来考虑系统，由于对材料成本方面了解的欠缺，我们只能从性能的角度来讨论问题，经济性能方面的问题有所提及，但是涉及的非常少。

液压缸驱动与控制。

它完成的动作循环为手臂前伸手指夹紧抓料手臂上升手臂缩回机身回转度手腕回转度手臂下降手臂前伸手指松开手臂缩回机身回转复位手腕回转复位待料。

手指夹紧机构的设计设计中采用四指形结构，指面光滑，避免工件被夹持部位的表面受损。

手指的驱动采用弹簧复位单活塞杆单作用液压缸，传动机构采用斜楔杠杆式复合回转传动，并在杠杆上装有张紧弹簧，以保证手指夹紧驱动液压缸的复位。

手指厚度根据需要夹持的工件设定，形指合拢后的的尺寸为工件被夹持部位直径的外接正六边形，保证了机械手工作时的可靠性。

手指夹紧机构载荷的计算手指加在工件上的夹紧力，是设计手部结构的主要依据。

夹紧力必须克服工件重力所产生的载荷以及工件运动状态变化所产生的载荷惯性力或惯性力矩，以使工件保持可靠的夹紧状态。

手指对工件的夹紧力计算此处省略字缸体液压缸缸体的常用材料有号无缝钢管。

因号钢的力学性能略低，且不能调质，应用较少。

当缸筒与缸底缸头管接头或耳轴等件需焊接时，则应采用焊接性能比较好的钢，初加工后调质。

般情况下，均采用钢，并调质到。

缸体毛坯也可采用锻钢铸钢或铸铁件。

铸铁可采用等材料，铸铁可采用间几个牌号或球墨铸铁。

特殊情况下，可采用铝合金等材料。

设计中缸体材料选用号钢，并应调质到。

缸体内径采用配合。

活塞采用橡胶密封圈密封，该密封结构结构简单，密封可靠，摩擦阻力小，但是要求缸孔内臂十分光滑，故取缸体内表面的粗糙度为。

缸体内径的圆度公差按级精度选取，圆柱度公差按级精度选取。

缸体端面的垂直度公差按级精度选取。

带有耳环的缸体，而空孔径的中心线对缸体内孔轴线的垂直度公差按级精度选取。

为了防止腐蚀和提高寿命，缸体内表面镀以厚度为的铬层，镀后进行珩磨或抛光。

它们的安装支承方式通常有台肩支承和缸底支承两种，这里均采用法兰连接缸底支承。

缸盖液压缸的缸盖可选用号锻钢或铸钢或铸铁等材料。

当缸盖本身又是活塞杆的导向套时，缸盖最好选用铸铁。

同时，应在导向表面上熔堆黄铜青铜或其他耐磨材料。

如果采用在缸盖中压入导向套的结构时，导向套材料则应为耐磨铸铁青铜或黄铜等。

设计中缸盖本身又是活塞杆的导向套，故缸盖材料选用号钢。

同时，在导向表面上熔堆黄铜青铜或其它耐磨材料。

缸盖直径和活塞杆缓冲孔的圆柱度公差按级精度选取，同轴度公差值为。

端面与直径轴心线的垂直度公差值按级精度选取，导向孔的表面粗糙度为。

活塞活塞缸活塞常用的材料为耐磨铸铁灰铸铁钢有的在外径上套有尼龙尼龙或夹布酚醛塑料的耐磨环及铝合金。

设计中活塞的材料选用，活塞与活塞杆采用螺纹连接。

活塞外径对内孔的径向跳动公差按级精度选取，端面对内孔轴线的垂直度公差也按级精度选取。

外径的圆柱度公差值按级精度选取。

活塞杆活塞杆选用外螺纹结构实心杆，材料选用号钢，粗加工后调质到硬度为，必要时再经高频淬火，硬度可达。

活塞杆各外径的圆度公差按级精度选取，的圆柱度公差按级精度选取，活塞杆两端的径向跳动公差为，活塞杆端的垂直度公差按级精度选取，活塞杆上的螺纹按级精度加工，活塞杆上工作表面的粗糙度为，必要时镀厚度为的铬，然后抛光。

液压缸的缓冲装置缓冲装置是为了防止或减小液压缸活塞在运动到两个端点时因惯性力