机械手液压传动系统

想必大家都有见过挖掘机吧,挖掘机的强大动力来源就是它的液压杆，而且挖掘机本身就是一种机械臂。

现在很多的工厂都会使用机械臂，机械有着他独特的优势，比如说工作效率高，动作速度快，投入低，产出高，工作时间长受到了很多工厂老板的欢迎。

我没知道目前的机械臂的动力来源一般有三种，一种是液压式的，一种是气动式，还有一种是电动式。

下面就来和大家介绍一下。

1.液压式。

这种机械臂通常是由液动机、伺服阀、油泵、油箱等部分组成驱动系统，由驱动机械臂的执行机构进行工作。

通常它具有很大的抓举能力，其特点是结构紧凑，动作平稳，耐冲击，耐振动，防爆性好，但对液压元件有较高的制造精度和密封性能要求，否则漏油将污染环境。

液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。

一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。

液压系统可分为两类：液压传动系统和液压控制系统。

液压传动系统以传递动力和运动为主要功能。

液压控制系统则要使液压系统输出满足特定的性能要求（特别是动态性能），通常所说的液压系统主要指液压传动系统。

芜湖大正百恒智能装备有限公司是一家专业研发生产销售机械手的智能科技公司，其生产的各类机械手(双臂回斜式机械手、回斜式机械手、双截单臂回斜式机械手、立式注塑机专用机械手、单臂回斜式机械手、中型一轴伺服横走式机械手、中型两轴伺服横走式机械手、CNC悬挂式全伺服机械手、CNC开放式全伺服机械手、中型三轴牛头式伺服机械手、重型三轴牛头式机械手、重型三轴牛头式伺服机械手)，类型丰富，控制精度高，性能优异，价格实惠，是您减省工人、提高效率、降低成本、提高产品品质、提升工厂形象的好选择。

芜湖大正百恒智能装备有限公司位于安徽省芜湖市，专业研发、制造、销售注塑机械手，车床、磨床、冲压上下料机械手及周边自动化设备。

产品广泛适用于基础工业，汽车零部件，电子通信，环保化粪池，检查井、垃圾桶、托盘、食品包装，PET瓶坯，家电设备，光学制造等。

基于液压传动的机械手爪设计与改进引言机械手爪是现代制造业中常见的一种设备，它广泛应用于装配线、仓储物流等领域。

机械手爪的设计与改进对于提高生产效率、优化生产流程具有重要意义。

本文将介绍基于液压传动的机械手爪的设计原理、存在的问题以及改进方向。

设计原理基于液压传动的机械手爪是利用液压系统的动力通过控制器对机械手爪的动作进行控制的一种装置。

其基本原理是利用液体介质传递力量，通过控制传动系统中的液压缸对机械爪的打开、闭合动作进行调控。

具体来说，液压传动系统由主控制器、液压泵、控制阀和液压缸组成。

存在的问题然而，在实际应用中，基于液压传动的机械手爪存在一些问题需要解决。

首先，传统液压系统的响应速度较慢，无法满足高速作业的需求。

其次，液压系统的维护成本较高，需要定期更换液压油和维修液压元件。

此外，传统液压系统的电气控制较为复杂，需要专业技术人员进行维护和操作。

改进方向一：提高响应速度为解决传统液压系统响应速度慢的问题，可以采用先进的电液比例控制技术。

通过引入电液比例阀，将电气信号转化为液压信号，实现对液压系统的精确控制。

电液比例控制技术具有响应速度快、控制精度高的优势，可以大幅提高机械手爪的动作速度。

改进方向二：降低维护成本为降低维护成本，可以通过采用新型液压元件和优质液压油来延长液压系统的使用寿命。

新型液压元件具有更好的耐磨性和密封性能，能够减少泄漏和故障的发生。

同时，优质液压油具有良好的抗氧化性和抗污染性，能够有效保护液压元件不受外界环境的影响。

改进方向三：简化电气控制为简化电气控制，可以采用先进的智能控制器。

智能控制器集成了传感器、执行机构和控制算法，能够实现对机械手爪的智能化控制。

通过智能控制器，操作人员可以方便地进行参数设置和调整，降低了对专业技术人员的依赖，同时提高了机械手爪的灵活性和自动化水平。

结论基于液压传动的机械手爪是一种应用广泛的装备，设计与改进对于提高生产效率具有重要意义。

通过引入先进的电液比例控制技术、采用新型液压元件和优质液压油，以及应用智能控制器，可以解决传统液压系统存在的问题，提升机械手爪的性能指标，进一步推动工业自动化的发展。

液压传动工作原理
液压传动是利用液体传递能量的一种传动方式，它通过液压油在封闭的管路中传递压力，从而实现机械运动。

液压传动具有结构简单、传动平稳、传动效率高等优点，因此在工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域得到广泛应用。

液压传动的工作原理主要包括液压油的压力传递、液压缸的工作原理和液压泵的工作原理。

首先，液压传动的工作原理是基于液压油的压力传递。

当液压泵启动时，液压油被抽入油箱，形成一定的压力。

通过管道连接，液压油的压力可以传递到需要进行动力传递的液压执行元件上，从而驱动液压缸或液压马达进行工作。

其次，液压缸是液压传动中的重要执行元件，它的工作原理是利用液压油的压力来推动活塞进行直线运动。

当液压油进入液压缸的一侧时，液压缸的活塞受到液压油的压力作用而向另一侧运动，从而驱动相关机械装置进行工作。

最后，液压泵作为液压传动系统中的动力源，其工作原理是通过机械装置将液压油从油箱中抽入，并形成一定的压力，然后将压力传递到液压系统中。

液压泵的工作原理决定了液压传动系统的工作效率和稳定性。

总的来说，液压传动工作原理是基于液压油的压力传递和液压执行元件的工作原理，通过液压泵将液压油的压力传递到需要进行动力传递的元件上，从而实现机械运动。

液压传动系统的工作原理决定了其在工程机械、冶金设备、船舶、航空航天等领域的广泛应用，具有重要的意义和价值。

液压机械⼿教案资料液压机械⼿机械⼿液压系统机械⼿是在机械化、⾃动化⽣产过程中发展起来的⼀种新型装置。

近年来随着电⼦技术特别是电⼦计算机的⼴泛应⽤机器⼈的研制和⽣产已成为⾼科技技术领域内迅速发展起来的⼀门新兴技术它更加促进了机械⼿的发展使得机械⼿能更好地实现与机械化和⾃动化的有机结合。

机械⼿虽然⽬前还不如⼈⼿那样灵活但它具有可不断重复⼯作、能在条件⽐较恶劣的环境下⼯作、载重量⼤、定位精确等特点因此机械⼿受到了许多部门的重视并越来越⼴泛地得到了应⽤例如(1)机床加⼯⼯件的装卸特别是在⾃动化车床、组合机床上使⽤较为普遍。

(2)在装配作业中应⽤⼴泛在电⼦⾏业中它可以⽤来装配印制电路板机械⼿结构⽰意图：驱动与控制⽅式：机械⼿的驱动与控制⽅式是根据它们的特点结合⽣产⼯艺的要求来选择的，要尽量选择控制性能好、体积⼩、维修⽅便、成本底的⽅式。

控制系统也有不同的类型。

除⼀些专⽤机械⼿外，⼤多数机械⼿均需进⾏专门的控制系统的设计。

驱动⽅式⼀般有四种：⽓压驱动、液压驱动、电⽓驱动和机械驱动。

液压系统：机械⼿的液压传动是以有压⼒的油液作为传递动⼒的⼯作介质。

电动机带动油泵输出压⼒油，是将电动机供给的机械能转换成油液的压⼒能。

压⼒油经过管道及⼀些控制调节装置等进⼊油缸，推动活塞杆运动，从⽽使⼿臂作伸缩、升降等运动，将油液的压⼒能⼜转换成机械能。

⼿臂在运动时所能克服的摩擦阻⼒⼤⼩，以及夹持式⼿部夹紧⼯件时所需保持的握⼒⼤⼩，均与油液的压⼒和活塞的有效⼯作⾯积有关。

⼿臂做各种运动的速度决定于流⼊密封油缸中油液容积的多少。

这种借助于运动着的压⼒油的容积变化来传递动⼒的液压传动称为容积式液压传动，机械⼿的液压传动系统都属于容积式液压传动。

机械⼿液压系统的组成液压传动系统主要由以下⼏个部分组成：①油泵它供给液压系统压⼒油，将电动机输出的机械能转换为油液的压⼒能，⽤这压⼒油驱动整个液压系统⼯作。

②液动机压⼒油驱动运动部件对外⼯作部分。

液压传动工作原理例一：液压千斤顶1、杠杆上提时，小液压缸中的活塞上移，油箱中的液压油通过右侧单向阀进入小液压缸，左侧单向阀关闭，大液压缸中的活塞静止。

2、杠杆下压时，小液压缸中的活塞下移，右侧单向阀关闭，油箱中的液压油通过左侧单向阀进入大液压缸，大液压缸中的活塞上移。

3、多次提、压杠杆，可使重物断续抬高。

4、放油阀打开时，大液压缸中的油液流回油箱，重物随活塞下移。

液压千斤顶通过杠杆、液压装置进行了两次力的放大。

例二：磨床工作台液压系统液压泵由电动机驱动连续运转，从油箱吸油，将具有压力能的油液输入管路，通过节流阀，再经换向阀进入液压缸左腔（或右腔），液压缸右腔（或左腔）的油液则经过换向阀后流回油箱。

液压传动系统组成1、动力元件如液压泵，它可将机械能转换为液体的压力能。

2、执行元件如液压缸或液压马达，它们可以将液体的压力能转化为机械能。

3、控制元件指各种控制阀，它们能控制流体的压力、流量和方向，保证执行元件完成预期的动作要求。

4、辅助元件指油管、油箱、滤油器、压力表等，分别起连接、贮油、过滤、测量等作用。

液压系统图形符号结构原理图：用图形符号表示：1、结构原理图较直观、易懂，但图形较复杂。

2、液压图形符号脱离元件的具体结构，只表示元件的功能，使系统图简化，原理简单明了，便于阅读、分析、设计和绘制。

液压传动的特点及应用主要特点：各种应用：液压泵液压泵是将电动机输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。

液压泵的正常工作条件是：1、应具有密封容积；2、密封容积可以变化；3、应有配流装置；4、吸油过程中油箱必须和大气相通。

液压泵按其结构不同可分为：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。

齿轮泵在机床行业及小功率机械的液压传动系统中，常用外啮合低压齿轮泵。

齿轮泵的泵体、端盖和齿轮各齿槽组成密封容积，两齿轮的齿顶和啮轮各齿槽组成密封容积，两齿轮的齿顶和啮合线把密封容积分为吸油腔和压油腔两部分，轮齿脱开啮合的一侧不断从油箱吸油，轮齿进入啮合的一侧不断压油。

热处理上下料机械手的液压系统设计摘要作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。

与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。

液压机械手主要用于将沉重的零件或者是重复简单的劳动的设备，适用于热处理炉的上下料和一般工件工序的自动化生产。

本文根据热处理上下料机械手的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。

热处理上下料机械手的设计是轨道小车移动，液压支撑架的上下移动，结构简单，方便快捷，并应用自动电气控制，达到机电液一体化的生产，自动化程度高。

关键词液压系统；过载保护；机电液一体化Heat Treatment Unloading ManipulatorHydraulic SystemAbstractAs one of the modern machinery equipment transmission and control important technical means, hydraulic technology in the field of national economy has been widely used. Compared with other transmission control technology, hydraulic technology has high energy density, flexible and convenient configuration, large speed range, rapid and smooth work ability, easy to be controlled and overload protection, easily realized automation and electromechanical integration ,system integration design ,easy maintenance in manufacturing operation and other significant advantages in technology , which make it become the basic technology of modern mechanical engineering and the basic technology of modern control engineering.The hydraulic press and pressure machine is the main equipment for molding plastic injection and repressing material formation, such as stamping, bending, flanging, metal sheet drawing, etc. Also it can be engaged in the adjustment, the mounting indentation, the grinding wheel formation, the swaging metal parts formation, the plastic products and the powder products suppressed formation. This article according to the usage, characteristics and requirements of the purposes of the YB32-150 type hydraulic pressure press machine uses the basic principle of hydraulic transmission, draws up a reasonable hydraulic system and undergoes the necessary calculation to determine the parameters of hydraulic system which determine to choose hydraulic components and system structure of the specification. The hydraulic system of YB32-150 hydraulic pressure press Machine is rectangulararrangement .its' external appearance is new and original beautiful, the driving force system adopts hydraulic pressure system that makes the structure simple and compact, the action quick and reliable. This machine is equipped with the foot switch which can realize the semiautomatic craft movement circulation.Keywords hydraulic system;overload protection;electromechanical integration目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (6)1.1 液压传动的发展概况 (6)1.2 液压传动在机械行业中的应用 (6)1.3 液压机械手的发展及工艺特点 (7)1.4 液压系统的基本组成 (8)1.5 本章小结 (8)第2章液压系统的计算和元件选型 (9)2.1 确定液确定液压缸主要参数 (9)2.1.1 液压缸内径D和活塞杆直径d的确定 (9)2.1.2 液压缸实际所需流量计算 (10)2.2 液压元件的选择 (10)2.2.1 确定液压泵规格和驱动电机功率 (10)2.2.2 阀类元件及辅助元件的选择 (12)2.2.3 管道尺寸的确定 (12)2.3 液压系统的验算 (16)2.3.1 系统温升的验算 (17)2.4 本章小结 (17)第3章机械手的液压系统原理设计 (19)3.1 热处理上下料机械手的基本结构 (19)3.2 确定液压系统原理 (19)3.2.1 液压油的选择 (19)3.2.2 确定供油方式 (19)3.2.3 同步回路的设计 (20)3.2.4 保压回路的设计 (20)3.3 液压系统图的总体设计 (21)3.3.1 升降缸运动工作循环 (21)3.3.2 伸缩缸运动工作循环 (22)3.3.3 夹紧缸工作循环 (22)3.4 本章小结 (23)第4章液压站结构设计 (24)4.1液压站的结构型式 (24)4.2 液压泵的安装方式 (24)4.3 液压油箱的设计 (24)4.3.1液压油箱有效容积的确定 (24)4.3.2 液压油箱的外形尺寸设计 (25)4.3.3 液压油箱的结构设计 (25)4.4 液压站的结构设计 (27)4.4.1 电动机与液压泵的联接方式 (27)4.4.2 液压泵结构设计的注意事项 (28)4.4.3 电动机的选择 (28)4.5 本章小结 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)第1章绪论1.1液压传动的发展概况液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。

液压传动机械手的设计机械设计制造及其自动化指导老师：摘要本次设计的液压传动机械手根据规定的动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成对机械手的设计，并绘制必要装配图、液压系统图、PLC控制系统原理图。

机械手的机械结构采用油缸、螺杆、导向筒等机械器件组成；在液压传动机构中，机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸，手腕回转采用回转油缸，立柱的转动采用齿条油缸，机械手的升降采用升降油缸，立柱的横移采用横向移动油缸；在PLC控制回路中，采用的PLC类型为FX2N，当按下连续启动后，PLC按指定的程序，通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环，当按下连续停止按钮后，机械手在完成一个动作循环后停止运动。

本设计拟开发的上料机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，可抓取重量较大的工件。

关键词机械手、液压、控制回路、PLCThe design of the hydraulic manipulator Machine Design & Manufacture and Automation Instructor :Abstract The design of hydraulic drive manipulator movements under the provisions of the order ，use the basic theory, basic knowledge and related mechanical design expertise comprehensively to complete the design，and drawing the necessary assembly, hydraulic system map, PLC control system diagram . Manipulator mechanical structure using tanks, screw ,guide tubes and other mechanical device component ；In the hydraulic drive bodies ，manipulator arm stretching using telescopic tank ，rotating column of tanks used rack ，manipulator movements using tank movements ，the column takes the horizontal movement of tanks ；The PLC control circuit use the type of FX2N PLC .When pressed for commencement ，PLC in accordance with the prescribed procedures ，through the control of the solenoid valve to control the switch manipulator corresponding moves cycle ，after press the row stop button , the manipulator complete a cycle of action to stop after the hole campaign.The design of the proposed development of the information on the manipulator can grasp up in space objects ，flexible and varied movements ，can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations，and can grasp the larger workpieces .Keywords Manipulator 、Hydraulic、Control Loop 、PLC目录1 前言1.1 工业机器人简介----------------------------------------------------------（1）1.2 世界机器人的发展--------------------------------------------------------（1）1.3 我国工业机器人的发展----------------------------------------------------（2）1.4 我要设计的机械手--------------------------------------------------------（2）1.4.1 臂力的确定---------------------------------------------------------------------------------------（2）1.4.2工作范围的确定----------------------------------------------------------------------------------（2）1.4.3 确定运动速度--------------------------------------------------------（3）1.4.4 手臂的配置形式------------------------------------------------------（3）1.4.5 位置检测装置的选择--------------------------------------------------（4）1.4.6 驱动与控制方式的选择------------------------------------------------（4）2 手部结构------------------------------------------------------------------------------------------（5）2.1概述-------------------------------------------------------------------------------------------------------（5）2.2 设计时应考虑的几个问题----------------------------------------------------------------------------（5）2.3 驱动力的计算-----------------------------------------------------------------------------------------（5）2.4 两支点回转式钳爪的定位误差的分析------------------------------------------------------------（8）3 腕部的结构---------------------------------------------------------------------------------------（9）3.1 概述------------------------------------------------------------------------------------------------------（9）3.2 腕部的结构形式--------------------------------------------------------------------------------------（9）3.3手腕驱动力矩的计算-----------------------------------------------------（10）4 臂部的结构-------------------------------------------------------------------------------------（13）4.1 概述----------------------------------------------------------------------------------------------------（13）4.2手臂直线运动机构-----------------------------------------------------------------------------------（13）4.2.1手臂伸缩运动------------------------------------------------------------------------------------（14）4.2.2 导向装置---------------------------------------------------------------------------------------（14）4.2.3 手臂的升降运动-------------------------------------------------------------------------------（15）4.3 手臂回转运动----------------------------------------------------------------------------------------（16）4.4 手臂的横向移动-------------------------------------------------------------------------------------（16）4.5 臂部运动驱动力计算------------------------------------------------------------------------------（17）4.5.1 臂水平伸缩运动驱动力的计算------------------------------------------------------------（17）4.5.2 臂垂直升降运动驱动力的计算------------------------------------------------------------（18）4.5.3 臂部回转运动驱动力矩的计算---------------------------------------（18）5 液压系统的设计-----------------------------------------------------------------------------（20）5.1液压系统简介---------------------------------------------------------------------------------------（20）5.2液压系统的组成------------------------------------------------------------------------------------（20）5.3机械手液压系统的控制回路---------------------------------------------（20）5.3.1 压力控制回路-------------------------------------------------------------------------------（20）5.3.2 速度控制回路-------------------------------------------------------------------------------（21）5.3.3 方向控制回路-----------------------------------------------------------------------------------（21）5.4 机械手的液压传动系统----------------------------------------------------------------------------（21）5.4.1 上料机械手的动作顺序----------------------------------------------------------------------（22）5.4.2 自动上料机械手液压系统原理介绍-------------------------------------------------------（22）5.5机械手液压系统的简单计算-----------------------------------------------（24）5.5.1 双作用单杆活塞油缸------------------------------------------------（25）5.5.2 无杆活塞油缸（亦称齿条活塞油缸）----------------------------------（27）5.5.3 单叶片回转油缸 ---------------------------------------------------（29）5.5.4 油泵的选择--------------------------------------------------------（30）5.5.5 确定油泵电动机功率N ----------------------------------------------（31）6 PLC控制回路的设计-----------------------------------------------------------------------（32）6.1 电磁铁动作顺序-------------------------------------------------------------------------------------（32）6.2 现场器件与PLC内部等效继电器地址编号的对照表---------------------------------------（33）6.3 PLC与现场器件的实际连接图------------------------------------------------------------------（34）6.4 梯形图-------------------------------------------------------------------------------------------------（35）6.5 指令程序-----------------------------------------------------------------------------------------------（36）7 结束语-----------------------------------------------------------------------------------------------------（41）8参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------（42）9致谢---------------------------------------------------------------------------------------------------（43）1 前言1.1 工业机器人简介几千年前人类就渴望制造一种像人一样的机器，以便将人类从繁重的劳动中解脱出来。

液压传动原理
液压传动是利用液体作为传动介质的一种传动方式。

其基本原理是利用液体在封闭的管路中传递和传递压力，实现动力的传输和控制。

液压传动的基本组成包括液压泵、液压马达（或液压缸）、液压控制阀、油箱和管路等。

液压泵通过正反转运动，将液体从油箱抽入和压入液压系统，形成压力。

液压控制阀负责控制液体的流动和压力，从而实现各种运动要求。

液压马达或液压缸作为执行元件，将液压能转化为机械能，实现物体的运动或执行各种工作。

液压传动的工作原理是基于压力传递和力平衡原理的。

当液压泵施加压力并推动液体进入管路时，液体通过管路传递压力，到达液压马达（或液压缸）。

根据巴斯卡定律，液体传递的压力在密闭的液压系统中是均匀分布的。

液压马达（或液压缸）接收到液体的压力后，将其转化为相应的机械能，实现物体的运动或执行工作任务。

液压传动的优点有很多。

首先，液压传动可以传递很大的力和扭矩，适用于大功率传动和高负载工作。

其次，液压传动具有较高的传动效率和精确的控制性能，可以实现平稳、连续和精确的运动控制。

此外，液压传动还具有较大的自动化程度和灵活性，可以通过电气或电子装置进行远程控制和集中控制。

总的来说，液压传动是一种高效、可靠且灵活的传动方式，广
泛应用于工程机械、冶金、船舶、航空航天等领域，成为现代工业中不可或缺的重要技术。

液压传动与气动技术课程教案-机械手液压传动系统一、教学目标1. 了解液压传动与气动技术的基本原理及应用。

2. 掌握机械手液压传动系统的组成、工作原理及维护方法。

3. 能够分析并解决机械手液压传动系统常见故障。

二、教学内容1. 液压传动与气动技术概述液压传动的定义、特点及应用领域气动技术的定义、特点及应用领域2. 液压传动系统的基本原理液压油的性质及作用液压泵的工作原理及类型液压缸的工作原理及类型液压控制阀的工作原理及类型3. 机械手液压传动系统的组成机械手的分类及特点机械手液压传动系统的组成及作用4. 机械手液压传动系统的工作原理液压油的压力、流量和方向的控制机械手各部件的动作协调与控制5. 机械手液压传动系统的维护与故障分析液压油的检查与更换液压泵、液压缸和液压控制阀的维护与故障排除机械手液压传动系统常见故障案例分析三、教学方法1. 讲授法：讲解液压传动与气动技术的基本原理、液压元件的作用及机械手液压传动系统的工作原理。

2. 演示法：展示液压元件的工作原理及机械手液压传动系统的实际运行。

3. 案例分析法：分析机械手液压传动系统常见故障案例，培养学生解决实际问题的能力。

4. 小组讨论法：分组讨论液压传动与气动技术的应用及机械手液压传动系统的维护方法。

四、教学资源1. 教材：液压传动与气动技术相关教材。

2. 课件：液压传动与气动技术及机械手液压传动系统的图片、图表。

3. 液压元件实物：液压泵、液压缸、液压控制阀等。

4. 机械手液压传动系统模型：展示机械手液压传动系统的实际运行。

五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对液压传动与气动技术基本原理的理解。

2. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的表现及解决实际问题的能力。

3. 故障分析练习：分析机械手液压传动系统常见故障，评估学生运用所学知识解决实际问题的能力。

4. 期末考试：全面测试学生对液压传动与气动技术及机械手液压传动系统的掌握程度。

六、教学活动安排1. 课时：40分钟2. 教学活动：10分钟：讲解液压传动与气动技术的基本原理及应用。

59文|何 淼上下料机械手的液压系统设计浅谈摘要：本文对一种液压式的上下料机械手进行设计，着力解决数控车床的上下料问题。

文章通过对机械手的动作顺序进行分析，完善机械手的液压传动系统的介绍。

关键词：工业机械；动作顺序；液压系统工业机械手在近代机械自动控制领域内得到了较为广泛的应用，在机械自动化和自动化生产中常见，是一类新型的装置，在现代机械制造生产系统中发挥着重要的作用。

机械手可以对人手和手臂的动作进行模拟，通过计算机程序的设定，可以抓取和搬运物品。

工业机械手主要是由执行系统、驱动系统和控制系统构成，机械手可以分成不同的用途，分别是专用机械手和通用机械手，专用机械手的结构并不复杂，不需要增加单独的控制系统，按照程序就可以完善商品的生产。

通用机械手可以对设备的参数调整的基础上，使其符合生产线的要求。

一、机械手的结构设计本次研究分析的机械手主要是固定式的机械手，并且自由度非常高，其动力源是液压驱动系统，机械手主要由机身、手爪和手臂构成，这类机械手的类型可以根据用户的需求不同，分成坐标型的机械手和圆柱坐标式的机械手。

借助手爪的运动和手臂的垂直运动，结合机身的水平方向的旋转，机械手可以完成物品的抓取和放置等操作，在数控车床运行的环节，可以自动完善上下料的工作。

手爪设计成二指V型，并且设计了花草，在抓取物品的过程中比较稳定。

手臂主要由连杆构成，连杆之间紧密的连接，主要是采用销钉连接。

焊接支撑架可以将手臂和机械手的机身连接起来，可以提高手臂的支撑能力，通过机身的螺钉进行固定。

机械手的动作的完成还要借助液压缸来完成。

二、机械手工作流程的设计机械手平时抓取的物件的重量很大，所以要确保机械手握力很大，并且确保其传动的稳定性，在选用液压缸的过程中，应该结合控制系统。

1、液压系统的工作原理液压系统在工作的过程中采用压力油液作为工作介质，在电动机的运行下，将油泵中的压力油输出，压力能通过机械能的转化得到。

压力油通过管道，直接进入到油缸中，从而促进了活塞杆的运行，机械手开始运行。

液压传动自动上料机械手结构设计液压传动自动上料机械手是一种用于工业生产线的自动化机器人，用于将原材料或零件从一个位置移动到另一个位置。

液压传动自动上料机械手具有强大的承载能力、高速运动和高精度定位的优点，适用于重型工件的搬运和装配。

下面将分析液压传动自动上料机械手的结构设计。

1.机械手的框架结构：2.液压系统：液压传动是液压传动自动上料机械手的核心部分。

液压系统由液压泵、液压缸、液压阀门等组成。

通过液压泵提供的压力，液压缸可以实现各种动作，例如伸缩、旋转、举升等。

液压阀门控制液压传动系统的流量和压力，实现机械手的各种动作和操作。

3.机械手臂的设计：机械手臂是液压传动自动上料机械手的关键组成部分。

机械手臂通常由多个关节连接而成，可以实现多自由度的运动。

机械手臂的关节通过液压缸驱动，使机械手能够完成各种复杂的动作和任务。

机械手臂材质需要具有足够的强度和刚度，同时要求尽量轻量化，以减少能量消耗和摩擦损失。

4.末端执行器的设计：末端执行器是液压传动自动上料机械手的末端装置，用于抓取、搬运或装配工件。

末端执行器通常由夹具、卡盘或吸盘等组成，具有可调节的抓取力和灵活的动作。

末端执行器需要与机械手臂的关节连接，同时能够快速、稳定地完成工件的抓取和释放。

5.控制系统：液压传动自动上料机械手的控制系统由电气控制和液压控制两部分组成。

电气控制系统包含传感器、电机、编码器和控制器等，用于实时监测和控制机械手的运动和状态。

液压控制系统包含液压泵、液压缸、液压阀门等，用于控制机械手的动作和操作。

综上所述，液压传动自动上料机械手的结构设计涉及框架结构、液压系统、机械手臂、末端执行器和控制系统等多个方面。

合理的结构设计可以提高机械手的稳定性、精度和可靠性，从而提高生产效率和产品质量。

液压机械手抓的原理
液压机械手抓是一种通过液压系统驱动的机械设备，用于抓取和搬运各种物体。

液压机械手抓的原理主要包括液压传动原理、机械结构设计原理以及控制原理。

首先，液压机械手抓利用液压传动原理实现抓取和搬运物体的功能。

液压传动系统由液压泵、液压缸、管路和控制阀组成。

液压泵通过驱动液压油送入液压缸，液压缸受到液压油的压力作用实现了伸缩运动。

液压缸被连接到机械手抓的爪子上，通过液压缸的伸缩运动来控制爪子的张合，从而实现对物体的抓取和释放。

其次，液压机械手抓的机械结构设计原理是保证其稳定性和可靠性的重要因素。

机械手抓通常由爪子、支架和连接件等组成。

爪子是用于抓取物体的部分，具有强大的抓取力和稳定性。

支架是机械手抓的主体结构，承载着整个机械手抓的重量和力量，必须具备足够的强度和刚性。

连接件用于连接爪子和支架，保证其结构的整体性和稳定性。

最后，液压机械手抓的控制原理是实现其灵活操作和精确控制的基础。

通常采用电气控制系统来控制液压机械手抓的运动。

电气控制系统由传感器、控制器和执行器组成。

传感器感知物体的位置、重量和形状等信息，通过控制器对液压系统进行控制，控制器接收传感器的信号并根据需求生成控制信号，通过执行器驱动液压系统实现机械手抓的运动。

总而言之，液压机械手抓的原理包括液压传动原理、机械结构设计原理以及控制
原理。

通过液压系统的驱动，机械手抓能够实现对物体的抓取和搬运。

机械手抓的稳定性、可靠性和精确控制能力，是由其机械结构设计和控制原理所决定的。

液压机械手抓在工业生产和物流领域发挥着重要的作用，提高了工作效率和安全性。

液压传动与气动技术课程教案-机械手液压传动系统一、教学目标1. 让学生了解机械手液压传动系统的基本原理和组成。

2. 使学生掌握液压泵、液压缸、液压阀等主要液压元件的工作原理和应用。

3. 培养学生对液压系统的维护和故障诊断能力。

二、教学内容1. 液压传动概述液压传动的定义、特点和应用范围液压系统的基本组成部分2. 液压泵液压泵的分类和工作原理液压泵的主要性能参数液压泵的选用和维护3. 液压缸液压缸的分类和工作原理液压缸的主要性能参数液压缸的选用和维护4. 液压阀液压阀的分类和工作原理液压阀的主要性能参数液压阀的选用和维护5. 机械手液压传动系统实例分析机械手液压系统的工作原理和组成机械手液压系统的优缺点分析机械手液压系统的应用案例三、教学方法1. 讲授法：讲解液压传动的基本原理、液压元件的工作原理和应用。

2. 案例分析法：分析机械手液压传动系统的实例，让学生了解实际应用中的液压系统。

3. 实践操作法：安排实验室实践环节，让学生动手操作液压元件，提高实际操作能力。

四、教学资源1. 教材：《液压传动与气动技术》2. 实验室设备：液压泵、液压缸、液压阀等液压元件及机械手液压传动系统模型3. 辅助材料：PPT课件、教学视频、图片等五、教学评价1. 课堂问答：评估学生对液压传动基本原理和液压元件工作原理的理解程度。

2. 课后作业：检查学生对课堂所学知识的掌握情况。

3. 实验室实践：评价学生在实际操作中运用液压传动知识和技能的能力。

4. 课程报告：分析机械手液压传动系统实例，评估学生的综合分析和解决问题的能力。

六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，其中理论教学24课时，实验室实践8课时。

2. 授课方式：每周4课时，共8周完成教学内容。

七、教学步骤1. 液压传动概述（2课时）介绍液压传动的定义、特点和应用范围讲解液压系统的基本组成部分2. 液压泵（2课时）讲解液压泵的分类和工作原理介绍液压泵的主要性能参数讨论液压泵的选用和维护3. 液压缸（2课时）讲解液压缸的分类和工作原理介绍液压缸的主要性能参数讨论液压缸的选用和维护4. 液压阀（2课时）讲解液压阀的分类和工作原理介绍液压阀的主要性能参数讨论液压阀的选用和维护5. 机械手液压传动系统实例分析（2课时）分析机械手液压系统的工作原理和组成讨论机械手液压系统的优缺点分析介绍机械手液压系统的应用案例6. 实验室实践（8课时）安排学生动手操作液压元件，熟悉实际操作让学生通过实践加深对液压传动系统的理解和掌握八、教学注意事项1. 确保学生掌握液压传动基本原理和液压元件工作原理。

六自由度液压驱动机械手液压及电控系统设计摘要随着科技的不断发展和进步，液压系统在各种领域上得到了广泛的应用。

因为液压系统体积小、重量轻、精度高、响应速度快、驱动力大、调速范围宽、寿命长和易于安全保护等优势，液压系统必然成为工程机械、各种机床和国防尖端产品等领域的主流技术。

所以液压系统的研究和应用也将成为今后科学技术发展的趋势，并有很大的发展空间和需求。

对于六自由度水下机械手的技术分析和对于设计的要求，本文设计了一种液压驱动六自由度机械手的液压与控制系统。

设计时，必须从实际情况出发，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、修理和维护方便的液压传动系统。

本文介绍了国内外水下作业机械、水下作业系统、常用的水下机械手的发展现状，整理并总结了国内外水下机械手的发展状况，提出了水下搬运机械手运行的思路,设计出水下液压机械手的液压传动控制系统，并对主要的技术参数进行了计算和校核。

本论文主要完成了如下工作：（1）六自由度液压驱动机械手的液压系统总体方案的确定与分析设计。

（2）六自由度液压驱动机械手的液压及其电控系统的分析设计。

（3）六自由度液压驱动机械手控制阀箱单向阀、减压阀、液控单向阀和电磁换向阀等元件的选型及分析计算。

（4）液压控制阀箱结构设计及液压控制阀箱零部件及油路块装配体的三维建模及二维图绘制。

（5）PLC控制系统的机型选型及编程。

关键词：六自由度水下液压机械手控制系统第一章前言1.1 选题背景、研究意义选题背景人类关注海洋，是因为陆上的资源有限，海洋中却蕴藏着丰富的矿产资源、生物资源和能源。

另一个重要原因是，占地球表面积 49％的海洋是国际海底区域，该区域内的资源不属于任何国家，而属于全人类。

但是如果哪一个国家有技术实力，就可以独享这部分资源。

因此争夺国际海底资源也是一项造福子孙后代的伟大事业。

水下机器人作为一种高技术手段，在海底这块人类未来最现实的可发展空间中起着至关重要的作用，发展水下机器人的意义是不言而喻的。

机械手的驱动系统常用的四种形式
机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的传动装置。

常用的有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动等四种形式。

1、液压传动是以油液的压力来驱动执行机构运动。

其主要特点是：抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。

但对密封装置要求严格，不然有的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作。

2、气压传动是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动。

其主要特点是介质来源极方便、气动动作迅速、结构简单、成本低。

但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性差，而且气源压力较低，适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。

3、机械传动即由机械传动机构（如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等）驱动。

其动力是由工作机械传递的。

它的主要特点是运动准确可靠、动作频率高，但结构较大，动作程序不可变。

它常被用于为工作主机的上、下料。

4、电力传动即由特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动，因为不需要中间的转换机构，故机械结构简单。

其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和使用方便。

此类机械手目前还不多，但有发展前途。