（毕业设计全套）液压机械手的设计（打包下载）

其原因是负荷变化会引起节流阀进出油口的压差变化，因而使通过节流阀的流量以至油缸的速度变化。

调速阀能够随负荷的变化而自动调整和稳定所通过的流量，使油缸的运动速度不受负荷变化的影响，对速度的平稳性要求高的场合，宜用调速阀实现节流调速。

方向控制回路在机械手液压系统中，为控制各油缸马达的运动方向和接通或关闭油路，通常采用二位二通二位三通二位四通电磁阀和电液动滑阀，由电控系统发出电信号，控制电磁铁操纵阀芯换向，使油缸及油马达的油路换向，实现直线往复运动和正反向转动。

目前在液压系统中使用的电磁阀，按其电源的不同，可分为交流电磁阀型和直流电磁阀型两种。

交流电磁阀的使用电压般为也有或，直流电磁阀的使用电压般为或。

这里采用交流电磁阀。

交流电磁阀起动性能好，换向时间短，接线简单，价廉，但是如吸不上时容易烧坏，可靠性差，换向时有冲击，允许换向频率底，寿命较短。

.机械手的液压传动系统液压系统图的绘制是设计液压机械手的主要内容之。

液压系统图是各种液压元件为满足机械手动作要求的有机联系图。

它通常由些典型的压力控制流量控制方向控制回路加上些专用回路所组成。

绘制液压系统图的般顺序是先确定油缸和油泵，再布置中间的控制调节回路和相应元件，以及其他辅助装置，从而组成整个液压系统，并用液压系统图形符号，画出液压原理图。

上料机械手的动作顺序本液压传动上料机械手主要是从个地方拿到工件后，横移定的距离后把工件给立式精锻机进行加工。

它的动作顺序是待料即起始位置。

手指闭合，待夹料立放插定位销手臂前伸手指张开手指夹料手臂上升手臂缩回立柱横移手腕回转拔定位销手臂回转插定位销手臂前伸手臂中停此时立式精锻机的卡头下降卡头夹料，大泵卸荷手指松开此时精锻机的卡头夹着料上升手指闭合手臂缩回手臂下降手腕反转手腕复位拔定位销手臂反转上料机械手复位立柱回移回到起始位置待料个循环结束卸荷。

上述动作均由电控系统发信控制相应的电磁换向阀，按程序依次步进动作而实现的。

该电控系统的步进控制环节采用步进选线器，其步进动作是在每步动作完成后，使行程开关的触点闭合或依据每步动作的预设停留时间，使时间继电器动作而发信，使步进器顺序“跳步”控制电磁阀的电磁铁线圈通断电，使电磁铁按程序动作见电磁铁动作程序表实现液压系统的自动控制。

自动上料机械手液压系统原理介绍图.械手液压系统图液压系统原理如图.所示。

该系统选用功率.千瓦的电动机，带动双联叶片泵，其公称压力为帕，流量为升分升分升分，系统压力调节为帕，油箱容积选为升。

手臂的升降油缸及伸缩油缸工作时两个油泵同时供油手臂及手腕的回转和手指夹紧用的拉紧油缸以及手臂回转的定位油缸工作时只有小油泵供油，大泵自动卸荷。

手臂伸缩手臂升降手臂回转手臂横向移动和手腕回转油路采用单向调速阀回程节流，因而速度可调，工作平稳。

手臂升降油缸支路设置有单向顺序阀，可以调整顺序阀的弹簧力使之在活塞活塞杆及其所支承的手臂等自重所引起的油液压力作用下仍保持断路。

工作时油泵输出的压力油进入升降油缸上腔，作用在顺序阀的压力增加使之接通，活塞便向下运动。

当活塞要上升时，压力油液经单向阀进入升降油缸下腔而不会被顺序阀所阻，这样采用单向顺序阀克服手臂等自重，以防下滑，性能稳定可靠。

手指夹紧油缸支路装有液控单向阀，使手指夹紧工件时不受系统压力波动的影响，保证保证手指夹持工件牢靠。

当反向进油时，油箱通过控制油路将单向阀芯顶开，使回油路接通，油液流回油箱。

在手臂回转后的定位所用的定位油缸支路要比系统压力低，为此在定位油缸支路前串有减压阀，使定位油缸获得适应压力为帕，同时还给电液动滑阀或称电液换向阀，来实现，空载卸荷不致使油温升高。

系统的压力由溢流阀来调节。

此系统四个主压力油路的压力测量，是通过转换压力表开关的位置来实现的，被测量的四个主油路的压力值，分别从压力表上表示出来。

下面以上料机械手的个典型动作程序为例，结合图来说明其动作循环。

当电动机启动，带动双联叶片泵和回转，油液从油箱中通过网式滤油器和，经过叶片泵被送到工作油路中去，如果机械手还未启动，则油液通过二位二通电磁阀和电磁铁和通电进行卸荷。

当热棒料到达上料的位置后，由于的热料使光电继电器发出电信号或经过人工启动，经过步进选线器跳步，使机械手开始按程序动作。

此时卸荷停止二位二通电磁阀和的电磁铁断电，电磁铁通电，压力油进到定位油缸的无杆腔进行定位动作。

定位后此支油路系统压力升高，压力继电器发出电信号，经过步进选线器跳步使电磁铁通电，电液换向阀从型滑滑机能状态变成通路，压力油泵从和经单向阀和，经过电液换向阀右边通道进入手臂伸缩油缸的右腔，使活塞杆带动导向杆作前伸运动因活塞缸固定，手臂前伸到适当位置，装在手臂上的碰铁碰行程开关发出电信号，经步进选线器和时间继电器延时，是电磁铁通电，手指张开手臂靠惯性滑行，手指移到待上料的中心位置。

在延时结束时，断电，手指夹紧料并同时发信跳步，使电磁铁通电，压力油从工作油路经电液换向阀右边通道单向调速阀的单向阀及单向顺序阀的单向阀进入手臂升降油缸的下腔，推动手臂上升。

在手臂上升到预定位置，碰行程开关，使电磁铁断电，电液换向阀复位成型滑阀机能状态，发出电信号经步进选线器跳步，使电磁铁通电，电液换向阀左边接通油路，压力油通过电液换向阀左边通道，经过单向调速阀的单向阀进入受臂伸缩油缸左腔使受臂缩回。

同时发信跳步，使电磁铁通电，压力油通过电液换向阀的左腔，推动手臂横向移动。

当横向移动机构上的碰铁碰到行程开关，使断电，并发出电信号经步进选线器跳步使通电，则换向阀右边接通油路，压力油通过单向调速阀的单向阀进入手腕回转油缸腔，使手腕回转，手腕上的碰铁碰行程开关使断电，换向阀复位成型滑阀机能状态，同时亦使断电，定位油缸复位拔销压力继电器复位，发出电信号。

经步进选线器跳步，使电磁铁通电，换向阀右边通道接通油路，压力油经的单向阀进入手臂回转油缸腔使手臂回转。

当手臂的回转碰铁碰行程开关使断电，换向阀复位成型滑阀机能状态并发出电信号。

步进选线器跳步，使通电，定位油缸动作，插定位销，压力继电器发出电信号经发出电信号。

经步进选线器跳步，使电磁铁通电，手臂前伸当手臂将棒料送到立式精锻机的夹头轴线前的适当距离，手臂的碰铁碰行程开关，断电，手臂靠滑行和定位螺钉使手臂将棒料送到夹头轴线处并发出电信号跳步使通电，大泵卸荷，手臂处于“中停”位置，同时发出电信号使立式精锻机启动，夹头下降，行程开关发信，通过时间继电器使夹头闭合将棒料夹牢，精锻机电控系统发信，给机械手电控系统，经过选线器跳步，时间继电器延时使通电，机械手手指松开同时，精锻机的电控系统发信使夹头提升，延时到断电，手指闭合，并发出电信号，步选器跳步，通电，手臂缩回。

当手笔碰铁碰到行程开关时，断电手臂缩回停并发出电信号和跳步，使通电，电液换向阀的左边通道接通油路，压力油经的单向阀进到升降缸的上腔，使手臂下降，当升降导套上的碰铁碰行程开关时，断电手臂下降停并发出电信号和跳步，使通电，换向罚的左边通道接通油路，压力油的单向阀进入手腕回转油缸的另腔，使手腕反转手腕上的碰铁碰行程开关，使断电并发出电信号跳步，使断电拔定位销，压力继电器复位发出电信号跳步，使通电，换向阀左边通道接通油路，压力油经的单向阀进入手臂回转油缸的另腔，使手臂反转机械手复位。

当手臂上的回转碰铁碰行程开关时，断电，并发出信号，跳步，使通电，立柱回移回到原位，机械手回到原来位置步进选线器跳步，使和通电两个油泵同时卸荷，机械手的动作循环结束。

.机械手液压系统的简单计算计算的主要内容是，根据执行机构所要求的输出力和运动速度，确定油缸的结构尺寸和所需流量确定液压系统所需的油压与总的流量，以选择油泵的规格和选择油泵电动机的功率。

确定各个控制阀的通流量和压力以及辅助装置的些参数等。

在本机械手中，用到的油缸有活塞式油缸往复直线运动和回转式油缸可以使输出轴得到小于的往复回转运动及无杆活塞油缸亦称齿条活塞油缸。

.双作用单杆活塞油缸作用单杆活塞杆油缸计算简图.如下图.作用单杆活塞杆油缸计算简图流量驱动力的计算当压力油输入无杆腔，使活塞以速度运动时所需输入油缸的流量为.对于手臂伸缩油缸.，对于手指夹紧油缸.，对于手臂升降油缸.油缸的无杆腔内压力油液作用在活塞上的合成液压力即油缸的驱动力为.对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸当压力油输入有杆腔，使活塞以速度运动时所需输入油缸的流量为.对于手臂伸缩油缸.，对于手指夹紧油缸.，对于手臂升降油缸.油缸的有杆腔内压力油液作用在活塞上的合成液压力即油缸的驱动力为.对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸计算作用在活塞上的总机械载荷机械手手臂移动时，作用在机械手活塞上的总机械载荷为.其中工为工作阻力导导向装置处的摩擦阻力封密封装置处的摩擦阻力惯惯性阻力回背压阻力确定油缸的结构尺寸㈠油缸内径的计算油缸工作时，作用在活塞上的合成液压力即驱动力与活塞杆上所受的总机械载荷平衡，即.油缸即活塞的直径可由下式计算厘米无杆腔.对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸，对于立柱横移油缸或厘米有杆腔.㈡油缸壁厚的计算依据材料力学薄壁筒公式，油缸的壁厚可用下式计算厘米.计为计算压力油缸材料的许用应力。

对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸，对于立柱横移油缸活塞杆的计算可按强度条件决定活塞直径。

活塞杆工作时主要承受拉力或压力，因此活塞杆的强度计算可近似的视为直杆拉压强度计算问题，即.即厘米.对于手臂伸缩油缸，对于手指夹紧油缸，对于手臂升降油缸，对于立柱横移油缸.无杆活塞油缸亦称齿条活塞油缸图.条活塞缸计算简图流量驱动力的计算.当.时作用在活塞上的总机械载荷.其中工为工作阻力封密封装置处的摩擦阻力惯惯性阻力回背压阻力油缸内径的计算根据作用在齿条活塞上的合成液压力即驱动力与总机械载荷的平衡条件，求得厘米.单叶片回转油缸在液压机械手上实现手腕手臂回转运动的另种常用机构是单叶片回转油缸，简称回转油缸，其计算简图如下图.转油缸计算简图流量驱动力矩的计算当压力油输入回转油缸，使动片以角速度运动时，需要输入回转油缸的流量为.当，.时.回转油缸的进油腔压力油液，作用在动片上的合成液压力矩即驱动力矩