人工劳动，减轻了人工劳动强度，提高了自动化水平和劳动生产率，保证了产品和工人的质量与安全。机械手简介与分析上下料用机械手采用圆柱坐标的结构形式，主要的组成部分有升降机构，回转机构，手臂伸缩结构等，在这三中机构中采用液压驱动传动方式，能保证机械手的整体结构的紧凑性，运动平稳以及可以方便的实现无级调速。如图所示，机械手在工作过程中需三种运动，其中手臂的伸缩和立柱的升降为两种直线运动，而手臂的回转为圆周运动，所以采用圆柱坐标形式。其特点是，结构简单，手臂运动范围大，有较高的定位准确度。图机械手运动坐标形式机械手的工作范围机械手在水平方向上的伸缩范围为至两个不同高度的工作台的距离，手臂伸缩总行程为，手臂回转的运动范围为度，立柱升降的垂直方向的距离为两工作台的高度差，总行程为第二章液压系统设计根据工作要求确定个工作循环周期的运动过程手臂位于初始位置手臂伸长至工作台手指抓取工件延时，确保工件被抓住手臂缩回立柱升高至所需高度，至工作台手臂回转角度，至位置手臂伸长并释放工件延时，确保工件被成功释放手臂缩回手臂回转角度，至位置立柱下降高度至工作台图上下料机械手运动位置示意图图上下料机械手工作行程范围示意图工作行程范围角度度手作工作范围高度工作范围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图机械手运动循环工况分析图拟订液压系统的工作原理图根据整个系统的工作完成步骤，选择合适的液压缸。伸缩运动和升降运动选择单杆活塞液压缸，回转运动选择摆动液压缸，保证整个系统能够达到稳定的运动效果。液压回路的选择确定液压执行元件以后，根据设备的共组特点和工作要求确定对主要性能起决定性影响的主要回路，机械手液压系统主要有针对伸缩运动，升降运动和回转运动的三个主要运动回路。对以上的液压元件和液压回路进行综合液压回路的综合就是把选择的液压回路放在起，进行归并整理，增加必要的液压元件和辅助回路，确定完整的液压传动系统。同时注意尽量简化系统机构，减少不必要的液压元件使用保证整个液压系统运动动作的可靠，安全，没有元件与机构之间的相互干涉问题的存在尽可能的去提高系统的工作效率，减少不必要的功耗的浪费尽可能采用标准通用的液压元件。综合以上的动作，原理以及元件，绘制液压系统原理图。下图为本机械手液压系统的工作原理图图上下料机械手液压系统的工作原理图注上图中的为行程控制开关根据整个系统的液压元件需求选择标准的液压元件机械手液压系统的主要液压元件选择包括油箱，滤油器，油泵，溢流阀，减压阀，单向阀，电磁换向阀，单向节流阀，以及相应的电器开关等主要液压元件规格如下表压力表节流阀三位四通电磁换向阀单向阀减压阀两位四通电磁换向阀安装方法参照液压系统工作原理图液压缸尺寸的确定及安全强度的校核根据设计的参数要求，确定合理的液压缸尺寸伸缩液压缸的设计计算由于工件相对于整个系统较小，并且工件运动为水平运动垂直于重力方向和摩擦力方向，所以对于运动过程来说负载较小，故不进行负载分析。伸缩液压选择单杆式活塞缸工作行程为由于此工业机械手属于小型的工程机械，故选初始压力试取活塞伸出的速度活塞缩回的速度则由于进偏故取标准速比工作腔面积活塞稳定性较核活塞工作总行程活塞杆直行需进行稳定性校核由材料力学中有关公式，根据液压缸端支承端链取末端数据活塞杆选用普通碳钢，则材料强度实验值，因为所以它的载荷当取安全系数为时所以满足稳定性要求则对于伸缩而言则取缸径杆半径求液压缸流量进退摆动缸计算回转角度液压缸和工作压力则输出压力取故取故可驱动基于手臂的回转运动升降机构设计计算由于手臂伸缩机构与摆动机构等重量全载与升降机构，故算的选液压缸工作压力工作负载取取取则耗时约为第三章集成块的设计设计分析在整个液压系统中，由于整个系统由若干个液压阀有机组合在起的，各个液压阀之间的连接方式主要有管式连接，板式连接，集成式连接。集成式连接又可以分为集成块式连接，叠加阀式连接，插装锥阀式连接。由于管式连接结构分散，尤其对于复杂的液压系统，占据空间很大，管路交错，接头较多，装卸维修困难，并且在接头处容易造成油液的泄露与空气的渗入，有时会产生噪音和震动。板式连接般油管较多，而且易在两板之间形成间隙，出现漏油，串腔等问题。而集成块式连接是集成式连接中的种，即借助于集成块把标准不同的去毛刺方法和设备，针对集成块主要有以下两种方法震动式去毛刺，主要用于精加工前，热处理后进行去毛刺处理，除锈，除氧化皮及锐边倒角处理柔性毛刷去毛刺，针对集成块加工中各个油孔，台阶孔，直角棱边出现的毛刺，在精加工后使用毛刷进行光整，加工效果好焊堵焊工艺孔并且打磨平整。可用螺塞堵孔，堵塞和工艺孔的过盈量在之间，堵塞和孔均留度的焊接坡口，坡口深，焊接牢固，不得有裂缝，磨平焊渣，也可以用螺塞加密封垫圈旋紧堵住工艺孔，注意外型不要对其他的元件干涉磨将各个表面磨至所要求的粗糙度要求清洗对于高精度的集成块，清洗要跟随每道工序进行，这样才能保证整个元件的清洁度。表面处理镀镉或镀锌在装配前要进行粗洗和精洗。粗洗主要清除附在零件表面的各种颗粒污染物，腐蚀物，油脂等，常用的方法有洗涤液浸泡，刷洗，冲洗，可以除去灰尘残留颗粒物，油脂等碱性液浸泡，冲洗，可以除去灰尘，油脂，可溶性金属氧化物酸性液浸泡，冲洗，可以除去氧化皮，锈蚀物，有机物和无机物质溶剂浸泡，刷洗，可以除去油脂，润滑液，有机物等机械清洗，清除表面沾附的污染物。精洗由于集成块表面清洁度要求极高，所以要进行精洗，精洗的清洁度可以达到表面残留个分子层的污染物，常用的精洗方法有两种蒸汽浴洗将被清洗零件放置在加热的溶剂蒸气中，蒸汽在零件表面冷凝从而将污染物洗去超声波清洗它是种有效的清洗方法，将集成块浸泡在盛有清洁溶剂的超声波槽中，利用超声波清除集成块表面的污染物。装配和试验加工完所有的零件后，在清洁的环境进行集成块系统的装配，以防止元器件的锈蚀或受环境的污染，装配后的集成块的进出油口用螺塞加组合密封垫圈进行密封。装配后的产品需要进行压力试验和功能试验，耐压试验需要按国家标准进行，试压时间在分钟左右，各个接头处不得有油液泄露，不允许有其他异常现象，功能实验根据不同功能要求进行。第四章液压集成块技术利用的三维实体造型功能，可以将液压集成块自动设计结果，即集成块外部元件布局和内部孔道布局的集成方案，在图形库中自动生成集成块的三维结构图和装配图，在的三维浏览工具的支持下，可以实现对集成块内部结构图和装配图的多方位，多角度的观察，进而对检验方案结果及优劣程度进行改造。其中，液压集成块三维装配图生成需要液压元件图形库的支持。在液压集成块设计应用开发中仍拘泥于产品的设计结果信息建模，而在孔道校验绘图软件中，集成块的设计信息转化为数学模型记录到相关描述文件，据此得到集成块的三维几何模型，并生成二维图纸作为设计结果，此外对设计过程建模并无涉足。现在关于集成块的研究开发，不能停留于结果信息建模，而要面向整个设计过程的建模。为此，需要强调完善集成块的设计规范，特别是其设计过程规范，不断完善集成块设计规范和过程建模对液压集成块研究开发的深入是当务之急。就设计全过程来说，设计师的工作从液压控制系统原理方案分析开始，确定集成范围和目标要求，构思总体部署方案和确定全部元件规格及其安装位置，根据原理要求设计块体孔系，设计师在块体设计中要遵循设计规范与准则，获得集成块装配草图与零件设计草图，孔道校验和技术文件编制。然而集成块研究开发的目标在于促使设计师发挥创造性，即应用开发应定位于集成块设计的前端。根据过程改进要求获得设计过程规范是过程建模的前提。按照设计及开发能力以及过程改进的方法学框架，逐步建立行之有效的设计规范和设计模型。设计师利用软件高效完成工作的同时，能充分发挥创造潜力，完成工作的创造性部分，即为集成块研究开发的最高目标。明确这目标，液压集成块研究开发任务也就明确了。液压集成块应用软件将能自动生成与获得最优的布局不孔集成方案。实现了液压集成块布局孔集成方案的自动优化设计。利用该软件用户只需要输入液压原理图所提供的液压元件及其元件之间的连通关系，则计算机自动完成中间的处理过程，包括液压元件在集成块体上的布局定位，实时干涉校核下的孔道自动连通，连通方案的目标评价和布局方案的自动调整等步骤。最后形成集成块的布局布孔最优方案。在优化设计过程中，需要以下几项数据元件的外型尺寸，用于装配时进行外型干涉校核元件底版孔系数据，包括元件底版上各油孔，螺纹孔等的坐标位置和孔道大小，以及深度要求和安装精度要求等元件本身属性，包括元件装配的优先面，优先角度等液压集成块的的研究与开发已为液压工程设计提供了有力的支持，但其发展潜力还没有充分发掘。由于液压集成块的高附价值，液压集成块技术的应用开发不但能够满足个别企业液压集成块的专业急需，同时也有望走上商品化专业软件市场。对液压集成块技术的研究开发提出全面的商品化，工程化要求并采取有效的方法学，技术和工具，将液压集成块技术应用软件推向用户市场是液压集成块领域的重要工作。结束语在实际的生产中，为了提高生产率，减少劳动强度，机械手也就被广泛地用于工业生产中，它可以无疲劳地进行重复的动作。在这次的毕业设计整个过程中，我不仅对工业机械手的现阶段的运用情况和范围得到了很深的了解，而且对于简单的机械手设计知识有定的掌握不论从结构还是从驱动的形式。还有对于集成块的设计，以前并不知道液压集成块是什么样的工业产品，通过这阶段的学习，不仅仅对于液压集成块有很深的了解，而且也可以制作定难度的液压集成块，通过技术的三维建模，对集成块进行内部孔道的加工仿真，从而达到避免内部所设计孔道的不干涉问题的存在。在集成块外型设计上要保证装在集成块外表面的液压元件外型的不干涉问题，只有集成块在液压元件外型和内部设计的连接孔都不干涉，并且内部孔道之间要进行强度的校核，这样才能保证集成块工作的安全性能。虽然说这次设计做的时间有限，但是它贯彻了我们四年以来所学习的所有知识，能够把我们所学习的专业知识贯穿在起，同时也真正的了解到产品开发所需要