1、上升到位后，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止机械手开始水平定位后缩机械手回到原点待命。机械手的每次循环都从原点位置开始动作。.机械手操作面板布置操作面板布置如图所示。机械手的操作方式分为手动操作和自动操作两种工作方式可以选择。.手动操作就是用按钮作机械手的每步运动进行单独的控制。例如，当按上下按钮时，机械手上升或下降，按下，动下，长时间按住，机械手就会连续移动前后按钮同理当按紧松按钮时，按下按紧按钮钮，手爪夹紧，而按下松按钮时，手爪松开。图操作面板示意图.自动操作机械手从原点开始，按下启动按钮，机械手的动作将自动的连续的周期性循环，直到程序结束。在工作中若按下急停按钮，则机械手无论运行到什么地方，都会瞬间停止。.控制器的选型机械手控制系统的硬件设计上。

2、，以尽量优先保证机械手的结构和运动的稳定性安全性。至于液压缸的工作压力和缸的工作速度，放在液压系统设计阶段，通过外部的液压回路采用合适的调速回路和元件来实现。经过仔细分析，综合考虑各方面的因素，初步确定各液压缸的基本参数如下表手爪执行液压缸参数内径壁厚直径行程工作压力注手爪液压缸工作压力由系统压力阀调定。表水平伸缩液压缸参数缸内径壁厚杆直径行程工作压力因为伸缩缸的作用主要是实现伸缩直线运动这个运动形式，在轴向上并不承受显性的工作载荷因为手爪夹持的工件，受力方向为垂直方向，轴向主要是克服摩擦力矩，其所受的载荷主要是径向载荷，载荷性质为弯矩，使其产生弯曲变形。而且因为机械手要求具有定的柔性，水平液压缸活塞杆要求具有比较大的工作行程。同时具有比较大的弯矩和比较长的。

3、不工作，当线圈通电时，柱塞液压缸工作冲程，手爪闭合，柱塞液压缸工作回程，手爪张开。.机械手的作业流程机械手的作业动作流程如图所示图发动机曲轴搬运机械手工作流程图从原点开始，按下启动键，水平液压缸开始前伸并进行伺服定位，前伸到位后，停止前伸下降电磁阀通电，同时手爪柱塞缸电磁阀也通电，机械手下降，同时张开手爪，下降到位后碰到下限行程开关，下降电磁阀断电，下降停止，同时手爪夹紧，抓住工件上升电磁阀通电，机械手开始上升，上升到位后，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止水平液压缸开始前伸并进行伺服定位，前伸到位后，停止前伸接着下降电磁阀通电，机械手下降，下降到位后，碰到下限行程开关，下降电磁阀断电，下降停止机械手松开手爪，准备离开接着上升电磁阀通电，机械手开始上升。

4、为有杆腔活塞面积，考虑两边差动比为将各值带入上式有，分析液压缸各工作阶段受力情况，作用在活塞上的总机械载荷为。.手爪执行液压缸工作压力计算手爪要能抓起工件必须满足式中，为所需夹持力安全系数，通常取.为动载系数，主要考虑惯性力的影响可按估算，为机械手在搬运工件过程的加速度为重力加速度方位系数，查表选取被抓持工件的重量带入数据，计算得计算驱动力计算公式为式中，为计算驱动力安全系数，此处选.工作条件系数，此处选.其他同上。带入数据，计算得而液压缸的工作驱动力是由缸内油压提供的，故有式中，为柱塞缸工作油压为柱塞截面积经计算，所需的油压约为.液压缸主要参数的确定针对本设计是个机械手的特点考虑，机械手系统的刚度及其稳定性是很重要的。因此，先从刚度角度进行液压缸缸径的选择。

5、统采用液压回路简单，效率比较高，功率小，发热少，油箱容量取得较大，因此，不再进行温升验算。第章机械手控制系统的设计.机械手控制系统硬件设计机械手的动作有水平手臂的伸缩，垂直手臂的升降，以及执行手爪的加紧与松开。其中，垂直升降和水平伸缩有液压实现驱动。而液压缸又由相应的电磁阀控制。其中，升降分别由双线圈的两位电磁阀控制，例如，当下降电磁阀通电时，机械手下降当下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升而当上升电磁阀断电时，机械手上升停止。而水平方向的伸缩主要由电液伺服阀伺服驱动器感应式位移传感器构成的回路进行调节控制。而执行手爪的加紧与放松，通过柱塞缸与齿轮来实现。柱塞液压缸由单线圈的电磁阀夹紧电磁阀来控制，当线圈不通电时，柱塞液压缸。

6、考虑到机械手工作的稳定性可靠性以及各种控制元件连接的灵活性和方便性，控制器选择有极高可靠性专门面向恶劣的工业环境设计开发的工业控制器，选择在国内应用较多的西门子型。具体型号为。图该机集成输入输出共个数字量点。可连接个扩展模块，最大扩展至路数字量点或路模拟量点。字节程序和数据存储空间。个独立的高速计数器，路独立的高速脉冲输出，具有控制器。个通讯编程口，具有通讯协议通讯协议和自由方式通讯能力。端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。.控制系统原理分析因为机械手作业时，取工件放工件，安装工件卸下工件都有定位精度的要求，所以在机械手控制中，除了要对垂直手臂执行手爪液压缸和腰部步进驱动进行开环控制外，还要水平手臂进行闭环伺服控制。为了减少的点数，以伺服放。

7、行程，这对液压缸的稳定性和刚度问题有较高的要求。表垂直液压缸参数缸内径壁厚杆直径行程工作压力因为垂直液压缸所承受的载荷方式既有定的轴向载荷，又存在着比较大的倾覆力矩由加工工件的重力引起的。作为液压执行元件，满足此处的驱动力要求是轻而易举的，要解决的关键问题仍然是它的结构设计能否有足够的刚度来抗倾覆。这里同样采用了导向杆机构，围绕垂直升降液压缸设置两根导杆，较好的解决了这问题。.液压缸强度的较核缸筒壁厚的较核当时，液压缸壁厚的较核公式如下式中，为缸筒内径为缸筒试验压力，当液压缸的额定压力时，取为为缸筒材料的许用应力为材料抗拉强度，经查相关资料取为，为安全系数，此处取带入数据计算，上式成立。因此液压缸壁厚强度满足要求。活塞杆直径的较核活塞杆直径的较核公式为式中，。

8、心指点，使我在完成论文的同时也深受启发和教育。然后，我想感谢下周围的同学们，谢谢你们对我的帮助与支持。虽然我的设计存在很多不足的地方，但在这段时间里，我学到了很多有用的知识，也积累了定的设计经验，这些对于我即将要走向社会工作岗位，将起到非常关键的作用。参考文献郭洪红.工业机器人运用技术.北京科学出版社，.日日本机器人学会.新版机器人技术手册.北京科学出版社，.刘新德.袖珍液压气动手册.第二版，北京机械工业出版社，孟庆鑫.机器人技术基础.哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，.左健民等.液压与气压传动.北京机械工业出版社，.王守城，段俊勇等.液压元件及选用.，北京化学工业出版社，.周恩涛，徐学新等.液压系统设计元器件选型手册.，北京机械工业出版社，.刘明保，吕春红等.机。

9、为活塞杆上作用力为活塞杆材料的许用应力，此处带入数据，进行计算需要上式成立，因此活塞杆的强度能满足工作要求。.选择液压元件.液压缸的选择。通过计算和分析，最后决定选择轴向地脚型液压缸。如图.所示。图.轴向地脚型液压缸.控制元件的选择根据系统最高工作压力和通过该阀的最大流量，在标准元件的产品样本中选取各控制元件。这部分在考虑具体的作业时根据详细的要求再结合具体情况进行详细，这里暂从略。.油管及其他辅助装置的选择查阅设计手册，选择油管公称通径外径壁厚参数液压泵出口流量以.计，选取液压泵吸油管稍微粗些，选择其余都选为确定油箱的容量般取泵流量的倍，这里取为倍，有效容积为.液压系统性能的验算绘制液压系统图后，进行压力损失验算。因为该液压系统比较简单，该项验算从略。本系。

10、通过这次毕业设计，对大学本科四年机械工程及自动化专业所学知识进行了整合，完成了个特定功能满足特殊要求的发动机曲轴搬运机械手的设计，比较好地体现了机械工程及自动化专业毕业生的理论研究水平实践动手能力以及专业精神和态度，具有较强的针对性和明确的实施目标，实现了理论和实践的有机结合。经过近四个月的毕业设计，资料的收集方案的选择比较和论证，到分析计算，再到工程图纸的绘制以及毕业设计论文的撰写等各个环节，我对大学四本科阶段的知识有了个整体的深层次的理解，同时对工程的理解更加深刻和准确。因此，通过毕业设计实现了预期目标。致谢终于完成了大学四年最后的堂课毕业设计，回忆在这四个月里的点滴，我由衷的感谢指导我的缪群华老师，是您对我的构思以及论文的内容不厌其烦的进行多次指导和悉。

11、械手的组成机构及技术指标的确定.河南高等专科学校学报,.李超，气动通用上下料机械手的研究与开发.陕西科技大学，陆祥生，杨绣莲.机械手.中国铁道出版社,.张建民.工业机械人.北京北京理工大学出版社,史国生.在机械手步进控制中的应用.中国工控信息网,.李允文.工业机械手设计.机械工业出版社,.蔡自兴.机械人学的发展趋势和发展战略.机械人技术,.周洪.气动技术的新发展.液压气动与密封,.金茂青，曲忠萍，张桂华.国外工业机械人发展的态势分析.机械人技术与应用,.王雄耀.近代气动机械人机械手的发展及应用.液压气动与密封,.李明.单臂回转机械手设计.制造技术与机床，.张军，封志辉.多工步搬运机械手的设计.机械设计,.濮良贵，纪名刚.机械设计，第七版.北京高等教育出版社,。

12、大器作为闭环的比较点。伺服放大器具有传感器反馈输入端，给定的输入信号和反馈信号进行比较后形成的控制信号经过调节和功率放大后，驱动电液伺服阀对液压缸进行伺服定位。将上位机输入的给定信号转换为电压信号，输出至伺服放大器，由伺服放大器作为闭环比较点，组成模拟控制系统，如图所示。这种方案使得控制量少尤其是模拟量，节省了系统资源，而且编程简单，不必过多考虑控制算法等优点，也是完全能满足工作要求的。图水平手臂伺服定位控制原理图.外部接线设计为适应水平手臂液压缸的伺服定位的控制要求，利用西门子，考虑到位移传感器和伺服放大器工作采用的都为模拟量，故增加个模拟量输出模块，鉴于伺服放大器和位移传感器的输入要求，的模拟量采用输入输出，各输入输出点及其接线如图所示。图硬件接线图结论。

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