其升降行程为毫米，为了增加升降部分结构的刚性，导向性能好，采用了直径为四柱式导向杆结构，工作时能平稳升降。

由于导向杆的存在使活塞杆免受因偏重力矩所造成的弯曲，在此处活塞杆只受到压力作用。

其它装置为使机械手的臂部作回转运动时能够精确定位，在回转部位装有定位油缸，它是单作用式活塞油缸，在活塞杆的端部作成斜楔式。

当臂部每转过度后的终止位置，通过电信号控制二位三通电磁阀接通工作油路，使起定位销作用的活塞杆动作，插入到装在中心齿轮上的带有斜楔槽的定位挡块中，使手臂精确定位。

此结构简单，动作灵活。

.机械手的液压传动系统图液压传动系统图机械手的动作顺序液压系统工况分析伸缩缸伸长至工件处加紧缸取件伸缩缸收缩至原位处定位缸电磁阀通电收缩回转缸回转度定位刚电磁阀断电复位，回转缸被定位电磁阀通电伸缩缸伸长电磁阀通电，升降缸下降下降到位后，通电升降缸上升电磁阀通电伸缩缸收缩到位电磁阀通电，定位缸得电松开电磁阀通电转动度定位刚电磁阀断电复位，回转缸被定位电磁阀通电伸缩缸伸长电磁阀通电，升降缸下降下降到位后，通电升降缸上升电磁阀通电伸缩缸收缩到位电磁阀通电，定位缸得电松开电磁阀通电转动度如此循环次后完成工艺过程回转缸转动度放置工件工作循环完毕。

上述动作均由电磁换向阀实现，用行程开关和时间继电器步进选线器等电器控制电磁铁线圈通断电，使电磁铁按程序动作，实现液压系统的自动控制。

第章机械手的各部分设计.手臂部分设计手臂是机械手完成各项动作的执行机构，也是其运动部分的主体。

在上面分析了机械手的四种坐标形式，综合这四种坐标形式运动的目的，是想达到人的手臂的功能，但是目前技术还是做不到的，因而把运动方式转化为直线移动和旋转运动，这样臂部的结构也就比较简单了。

臂部和机座相连，可固定在地面上机器上或悬挂在横梁滑道上以及可行走的机架上。

臂部前端连接腕部或直接连接手部。

手臂的作用在于将手爪移动到所需的位置和承受工件手部和腕部的重量。

所以，臂部的结构性能工作范围承载能力和动作位置精度直接影响机械手的工作性能。

手臂般有以下几部分组成.动作元件如直线缸回转缸齿轮齿条连杆凸轮等，它是驱动手臂运动的元件。

动作元件与驱动源相配合，就能实现手臂的各种运动。

.导向装置手臂在静止状态，要承受由夹持工件重量所产生的弯曲力，以及由于载荷不平衡而产生的扭转力矩。

在运动时又有个惯性力，为保证手爪的正确位置和动作元件不受较大的弯曲力，手臂必须设置导向装置。

.手臂手臂上的动作元件导向装置和其他装置都要安装在臂上，起支承连接和承受外力的作用。

所以需要臂具有足够的刚性，以免承重后发生形变产生颤动。

.其他装置如管路冷却装置位置检测机构等。

手臂部分设计要求手臂部分设计首先要求实现所要求的运动，为了实现这些运动，需要满足下列几项要求。

．手臂部分应承载能力大刚性好自重轻根据上述要求，在设计手臂时，要对其进行挠度计算，其变形量应小于许可变形量。

我们知道悬臂梁应当指出机械手的手臂结构不是悬臂梁的挠度计算公式为式中挠度弹性模数载荷惯性矩悬臂长。

从上式可知，挠度与载荷悬臂长成正比，而与弹性模数惯性矩成反比。

在与值已确定的情况下，只有增大值，才能减少梁的弯曲变形，而碳钢和合金钢的值差别不大，在之间。

所以，为了提高刚度，从材质上考虑意义不大，主要应选用惯性矩大的梁。

现把几种常用梁的惯性矩列表比较如下见表。

从表可知，在截面积和单位重量基本相同的情况下，钢管工字钢和槽钢的惯性矩要比圆钢大得多，所以，机械手中常用无缝钢管作导向杆，用工字钢或槽钢作支撑板。

这样既提高了手臂的刚度，又大大减轻了手臂的自重。

但由于本课题中腊模制壳机械手各处受力均不大，可直接采用夜压缸自体承受应力。

设计时还应该采取以下措施在设计手臂部分时，元件越多，间隙越大，刚性就越低因此应尽可能使结构简单。

要全面分析各尺寸链，在要求高的部位合理确定补偿环，以减少重要部位的间隙，从而提高刚性。

全面分析手臂的受力情况，合理分配给手臂的各个部件，避免不利的受力情况出现水平放置的手臂，要增加导向杆的刚度，同时提高其配合和相对位置精度，使导向杆承受部分或大部分自重和抓取重量提高活塞和刚体内部配合精度，可以提高手臂在前伸缩时的刚性。

．手臂运动速度要高，惯性要小机械手的运动速度般是根据生产节拍的要求来决定的。

确定了生产节拍和行程范围，就确定了手臂的运动速度或角速度。

在般情况下，手臂的移动和回转均要求匀速运动和为常数，但在手臂的起动和终止的瞬间，运动是变化的。

为了减少冲击，要求起动时间的加速度和终止前的减速度不能太大，否则引起冲击和振动。

手臂的运动过程曲线如图所示。

手臂回转时产生的惯性力矩为式中角加速度起动或制动前后的角速度差臂部回转对回转中心的转动惯量臂部零件对其重心的转动惯量臂部零件作为其重心位置的质点对臂部回转中心的转动惯量。

回转半径。

计算时，可以把形状复杂的零件划分为几个简单的几何形状来计算。

在有关书中可分别查出其的计算公式。

从上述公式可知，减少惯性力矩，可采用下列措施减少手臂运动部件的重量，如采用铝合金等轻质材料减少手臂运动件的轮廓的尺寸，使手臂结构紧凑小巧减少回转半径，在按排动作顺序时，般是先缩会再回转或尽可能在较小前伸位置下进行回转动作。

驱动系统中加缓冲装置。

．手臂部分动作要灵活要使手臂运动轻快灵活，手臂的结构必须紧凑小巧，或在运动臂上加滚动轴承或采用滚珠导轨。

对于悬臂式机械手手臂上零件的布置要合理，以减少回转升降支撑中心的偏重力矩。

不然，会引起手臂振动，严重时会使手臂与立柱卡住别坏。

对于双臂同时操作的机械手，应使两臂布置尽量对称以达到平衡。

（图纸） A0装配图.dwg

（图纸） a2底座.dwg

（图纸） a4升降缸缸盖.dwg

（图纸） a4升降缸活塞杆.dwg

（图纸） 回转零件图3张.dwg

（其他） 蜡模制壳机械手--升降部分机械结构设计论文.doc

（其他） 评语.doc

（其他） 任务书.doc

（图纸） 升降缸缸壁.dwg

（图纸） 升降缸缸底.dwg

（图纸） 升降缸缸盖.dwg

（图纸） 升降缸活塞.dwg

（图纸） 升降缸活塞杆.dwg

（其他） 外文翻译--简易机械手及控制.doc