(毕业论文)淬火用上下料机械手液压系统设计

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1、淬火用上下料机械手液压系统设计摘 要：本文主要介绍了上下料用机械手的设计过程，它包括了对于整个系统的工作要求和情况的分析，通过系统的工作过程确定整个液压系统的结构设计。分析整个循环过程确定系统工作原理图，根据系统参数要求选择标准的液压元件，完成液压系统的装配图。液压集成块作为现在液压系统的主要部件，液压集成块的CAD的研究与开发已为液压工程设计提供了有力支持，在对机械手液压系统集成块设计过程中，能够与实际的加工工艺相结合，并且对现在的液压集成块的CAD技术有很好的认识。关键词：机械手；液压系统；集成块Design of Hydraulic System of Manipulator For H

2、ardening Material Loading And UnloadingAbstract: The process of loading and unloading manipulator is designed in this paper, which includes the analysis of the request of the system and the situation, and determines the structure design of the hydraulic system by the working process of the system. A

3、nalysis of the entire process to determine the system working principle diagram, according to the hydraulic system parameters for the selection criteria, to finish the assembly diagram of hydraulic system. Hydraulic integrated block as the main components of the hydraulic system of hydraulic integra

4、ted block now, research and development of hydraulic integrated block CAD has provided a strong support of hydraulic engineering design, in the hydraulic system of the manipulator integrated block design process, can be combined with process the actual, and good knowledge of CAD technology of hydrau

5、lic integrated block now.Key words: manipulator; hydraulic system; integrated block1 前言工业机器人一般指用于机械制造业中代替人完成具有大批量、高质量要求的工作，如汽车制造、摩托车制造、舰船制造、某些家电产品（电视机、电冰箱、洗衣机）、化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装、码垛等作业的机器人。 工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品

6、种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域

7、不可缺少的自动化设备。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。目前，国外已经研制和生产了各种不同的标准组件，而中国作为未来工业机器人的主要生产国，标准化的过程是发展趋势。中国制造业面临着向高端转变，承接国际先进制造、参与国际分工的巨大挑战。加快工业机器人技术的研究开发与生产是中国抓住

8、这个历史机遇的主要途径。因此我国工业机器人产业发展要进一步落实：第一，工业机器人技术是我国由制造大国向制造强国转变的主要手段和途径，政府要对国产工业机器人有更多的政策与经济支持，参考国外先进经验，加大技术投入与改造；第二，在国家的科技发展计划中，应该继续对智能机器人研究开发与应用给予大力支持，形成产品和自动化制造装备同步协调的新局面；第三，部分国产工业机器人质量已经与国外相当，企业采购工业机器人时不要盲目进口，应该综合评估，立足国产。智能化、仿生化是工业机器人的最高阶段，随着材料、控制等技术不断发展，实验室产品越来越多的产品化，逐步应用於各个场合。伴随移动互联网、物联网的发展，多传感器、分布式

9、控制的精密型工业机器人将会越来越多，逐步渗透制造业的方方面面，并且由制造实施型向服务型转化11。2 机械手技术特点1）淬火用上下料机械手采用流体传动和可编程序控制器控制，距离保温炉较近的机构采用气动，距离较远的则采用液压，以避免由于温度过高而引起液压油液泄漏等问题；可以实现调整、手动及自动控制，电控系统结构紧凑、工作可靠，造价低于一般的继电器控制。降低了操作者的劳动强度、提高生产率和产品质量并保证了生产安全。2）液压系统所有执行器均采用回油节流调速，有利于油液散热和提高运动平稳性；通过节流阀与电磁换向阀配合实现执行器的缓冲控制。3）机械手的定位通过行程开关、光电开关和气缸驱动机械机构实现。4）

10、在结构上，液压系统中的板式控制阀集成块，外形美观，使用维护方便。5）该系统还可推广至其他淬火机床或锻压机床的上下料机械手中，因此研究推广淬火用上下料机械手对我国乃至全世界的经济发张有着很重要的意义4。3 机械手设计要求分析3.1 设计目的和要求上下料用机械手能在不同高度与不连续的工作台之间实现机械零件的重复取放，代替人工劳动，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。3.2 机械手简介与分析1）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

11、平稳以及可以方便的实现无级调速。2）如图1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 1 机械手运动坐标形式Fig 1 The moving coordinate form of manipulator3）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500mm，手臂回转的运动范围为90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200mm。4 液压系统设计4.1 根据工作要求确定一个工作循环周期

12、的运动过程1）手臂位于初始位置（1）2）手臂伸长至工作台（1）3）手指抓取工件（延时20s，确保工件被抓住）4）手臂缩回5）立柱升高至所需高度，至工作台（2）6）手臂回转角度，至位置（2）7）手臂伸长并释放工件（延时20s，确保工件被成功释放）8）手臂缩回9）手臂回转角度 ，至位置（1）10）立柱下降高度至工作台（1） 图 2 上下料机械手运动位置示意图Fig 2 The motion location diagram of the manipulator 图3 上下料机械手工作行程范围示意图Fig 3 The working stroke range diagram of the manip

13、ulator工作行程范围：角度0-240度；手作工作范围200mm；高度工作范围200mm4.2 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4 机械手运动循环工况分析图Fig 4 The analysis of motion cycle char the manipulatort of4.3 驱动设计要求1）满足工业机械手动作顺序要求。动作顺序的各个动作均由电控系统发讯号控制相应的电磁铁，按程序依次步进动作而实现。2）机械手伸缩臂安装在升降大臂上，前端安装夹持器，按控制系统的指令，完成工件的自动换位工作。伸缩要平稳灵活，动作快捷，定位准确，工作协调；3）控制系统设计要满足伸

14、缩臂动作逻辑要求，液压缸及其控制元件的选择要满足伸缩臂动力要求和运动时间要求。本次设计采用液压传动的控制方式，相比其他传动方式有以下几点优点：1）液压传动能在运行中实行无极调速，调速方便且调速范围比较大；2）在同等功率条件下，液压传动装置的体积小，重量轻，惯性小，结构紧凑，而且能传递较大的力或转矩3）液压传动工作比较平稳，反应快，冲击小，能高速启动、制动和换向。液压传动装置的换向，回转运动每分可达500次4）液压传动装置的控制、调节比较简单，操纵比较方便、省力，易于实现自动化，与电气控制配合使用，能实现复杂的顺序动作和远程控制5）液压传动装置易于实现过载保护，系统超负荷，油液经溢流阀回油箱。由

15、于采用油液作工作介质，能自行润滑，所以寿命比较长6）液压传动易于实现系列化、标准化、通用化，利于设计，制造和推广使用7）液压传动易于实现回转、直线运动，且元件排列布置灵活8）液压传动中，由于功率损失所产生的热量可由流动着的油带走，所以可避免在系统某些局部位置产生过度温升4.4 拟订液压系统的工作原理图4.4.1 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。4.4.2 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

16、运动，升降运动和回转运动的三个主要运动回路。4.4.3 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一起，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：a.尽量简化系统机构，减少不必要的液压元件使用；b.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；c.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；d.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 5 上下料机械手液压系统的工作原理图(注：上图中的s1，s2，s3，s4，s

17、5，s6，s7为行程控制开关)Fig 5 The principle diagram of hydraulic system of loading manipulators(Note: the above S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 is a stroke control switch)4.5 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4.5.1 伸缩液压缸的设计计算 此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩4.5.2 摆动液压缸设计计

18、算回转角度=90液压缸和工作压力 则输出压力取q=30L/min故取b=30 (11)故可驱动基于手臂的回转运动4.5.3 升降液压缸的设计计算由于手臂伸缩机构与摆动机构等重量全载于升降机构，故算的, 选取液压缸的工作压力 工作负载A= （12）取q=30L/minV=q/A=3000/60=63mm/s （13）取V=50mm/s 则耗时约为4s4.6 液压元件的选择4.6.1 动力元件(定量泵的选择)液压泵是标准元件，其选择的依据是额定压力和流量。整个系统由一个定量泵供油，只要确定最大的工作压力和最大的流量就可以确定液压泵的参数。由分析可知：实际流量： （14）实际压力： （15）查参考文

19、献机械设计手册P23-68，表23.5-6，选择CB32型齿轮泵，技术参数见下表表3齿轮泵型号及参数Table 3 The types and parameters of gear pump型号排量ml/r压力/MPa压力/MPa转速/r/min容积效率（%）驱动功率/KW重量/KGCB32321012.515008.726.4根据所选的CB32齿轮泵的参数，从机械设计课程设计手册 P167表12-1选择Y160M-4，同步转速为1500r/min，额定功率为11KW的电动机11。4.6.2 控制元件（电磁换向阀、压力阀、流量阀的选择）控制元件是标准件，其选择依据是系统最高工作压力和通过该阀的

20、最大流量1）方向控制阀电磁换向阀：按照P=11MPa，q=36.08L/min,选择34-H10B型三位四通电磁换向阀和24-H10B型两位四通电磁换向阀。单向阀：按照P=11MPa，q=36.08L/min,选择AJ-H10B型单向阀2）压力控制阀减压阀：按照P=11MPa，q=36.08L/min,选择JF3-10B型直动式减压阀卸荷溢流阀：按照P=11MPa，q=36.08L/min,选择DA型先导式卸荷溢流阀3）流量控制阀调速阀：按照P=11MPa，q=36.08L/min,选择FCG-3-16-H-10型流量控制阀单向行程节流阀：按照P=11MPa，q=36.08L/min,选择L-

21、10H型单向行程节流阀按照元件计算结果见下表表4液压阀型号及参数Table 4 The types and parameters of hydraulic valve名称工作压力（MPa）流量（L/min）型号电磁换向阀1136.0834-H10B单向阀1136.08AJ-H10B减压阀1136.08JF3-10B卸荷溢流阀1136.08DA调速阀1136.08FCG-3-16-H-10单向行程节流阀1136.08L-10H4.6.3 辅助元件（管道、接头、滤油器、油箱）1管道：由于本系统压力一般，拟采用软管根据公式A= （16）得d=d：软管内径V:管内速度Q：管内流量把已知数据代入公式得d

22、=14.4mm根据液压行业技术标准，圆整为d=15mm查选机械设计手册型软管2、管接头由于本系统最高工作压力为11MPa，查机械设计手册选扣压式胶管接头3、滤油器由于本系统适用于高温作业，油液温度会很高，故选择烧结式滤芯4、工作介质（液压油）液压系统对工作介质的要求：有适当的精度和良好的粘温特性；氧化安定性好和剪切安定性好；抗乳化性、抗泡沫性好；能防火、防爆；有良好的润滑性和放腐蚀性；对人体无害，成本低5 集成块的设计5.1 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一起的，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

23、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。板式连接一般油管较多，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一种，即借助于集成块把标准式的板式连接的液压元件连接起来，它是一种代替管路把元件连接起来的六面连接体，在连接体内根据各控制油路设计出需要的油路通道，液压阀装在集成块周围。集成块的上下面是块与块的结合面，在结合面上加工有相同位置的压力油孔P，回油孔T，泄露油孔L，以及安装螺栓孔。集成块与装在周围的阀类元件之间组成

24、一个集成块组，可以完成一定典型回路的功能。将所有的集成块组叠加在一起，就可以构成整个集成块式的液压传动接系统。在所有的集成块组的下面应该有底板结构，底板上有压力油孔P，回油孔T，泄露油孔L等，通过底板来实现集成块组与油泵和油箱的连接，在所有的集成块组上面还应该有顶盖结构，在顶盖上可以安装压力表开关，以便于测量系统中各连接点或者某一油路的压力情况，这种集成方式的优点是它的机构紧凑，占地面积小，易于装卸和维修，并且具有标准化和系列化产品。以选用组合，因而被广泛用于各种中高压液压系统和各种中低压液压系统中，但是对于它的设计，工作量比较大，加工工艺复杂，不能任意修改等缺点。下面就简单的集成块举一个例子

25、。包括三维造型的线形结构和实体结构。（如下图）图 6 集成块三维造型的线形结构Fig 6 The three-dimensional shape of the linear structure of integrated block 图 7 集成块的三维实体造型Fig 7 The 3D solid modeling of integrated block 5.2 根据具体的要求进行设计计算上下料用的机械手液压系统的集成块设计系统见集成块装配图，它包括地板块，升降机构控制集成块，回转机构控制集成块，伸缩机构控制集成块以及顶盖等五个集成块组成。下面针对整个系统中的伸缩缸液压控制回路集成块为例子，具

26、体说明整个集成块的设计计算过程：为了能满足整个循环的工作要求，则该回路共需四个液压元件，有相关手册查得它们的型号和规格，以及安装底板在安装这些元件时候应考虑的油孔的相对位置情况等。1）减压阀型号：JF3-10B 通径：10连接底板标准：GB8100-AG-06-2-A外型尺寸：84mm*61mm安装螺栓孔和油孔的相对位置如下：2）单向阀型号：AJ-H10B通径：10AJ型直角单向阀板式连接外型尺寸：60mm*90mm安装螺栓孔和油孔的相对位置如下：3）三位四通电磁换向阀弹簧对中型 代号O型号：34- H10B通径：10规格：流量40 L/min 公称压力 31.5 Mpa换向频率 60次/mi

27、n电压 AC 220V 50Hz 10% DC 12V 24V 10%功耗 AC 40W DC 42W 安装螺栓孔和油孔的相对位置如下：4）单向节流阀型号：L -H10板式连接通径：10外型尺寸：130mm*90mm安装螺栓孔和油孔的相对位置如下：5.3 下面为集成块的设计步骤1）根据上面查得的标准，做液压元件样板，根据阀的油孔和外型尺寸确定液压集成块的外型尺寸，以及阀体在集成块某一面上所占的空间。2）确定通道的孔径，集成块上的公用通道，即压力油孔P，回油孔T，泄露油孔L，以及四个安装孔，压力油孔由液压泵流量决定，本回路流量约为30 L/min 则取压力油孔的孔径为12mm，回油孔和泄露油孔也

28、取孔径为12mm。直接与液压元件连接的液压油孔由选定的液压元件规格确定，由于所选液压阀的通径都为10mm，则统一取孔径为12mm，方便加工。而孔与孔之间的连接孔（即工艺孔）也取12，并且要求用螺塞在集成块表面堵死，不允许堵孔用的螺塞对其他的液压元件和结合面有干涉作用。3）集成块上液压元件的布置，把做好的液压元件样板在集成块各个视图上进行布局，有的液压元件需要连接板，则样板以连接板为准。在布局时应该避免电磁换向阀两端的电磁铁与其他部分或元件想干涉，液压元件的布置应以在集成块上加工的孔最少为最佳。如图8所示，孔道相通的液压元件应该尽可能布置在同一水平面上，或在直径d的范围内（如图8 a），否则要钻

29、中间油孔（如图8 b，c），不通油孔之间的最小壁厚h必须进行强度校核（如图8 d）。液压元件在水平上的孔道若与公共油孔相通，则应尽可能地布置在同一垂直位置或在直径d的范围（如图8 a，b），否则要钻中间孔道（如图9c），集成块前后与左右连接的孔道应相互垂直，不然也要钻中间孔道（如图9 d）。设计专用集成块时，要注意其高度应该比装在其上的液压元件最大横向尺寸大，以避免上下集成块上的液压元件相互干涉，影响集成块组之间的紧固问题。图 8 液压元件在垂直面内的孔道关系Fig 8 The channel relationship of the hydraulic components in the ve

30、rtical plane4）集成块上液压元件布置程序。电磁换向阀布置在集成块的前面和后面，先布置垂直位置，后布置水平位置，要避免电磁换向阀的固定螺孔与阀口通道、集成块固定螺孔相通。液压元件泄漏孔可考虑与回油孔合并。水平位置孔道可分为三层进行布置。根据水平孔道布置的需要，液压元件可以上下左右移动一段距离，具体可参见图6。溢流阀的先导阀部分可伸出集成块外，有的元件如单向阀，可以横向布置。 图 9 液压元件在水平面内的孔道关系Fig 9 The channel relationship of the hydraulic components in the water plane由于集成块内部油道很多

31、，而且连接方式比较复杂，这样就给内部孔道的设计和校核带来了一定的麻烦。在做整个集成块设计的过程中首先要了解整个液压回路所需要的液压元件，然后考虑合适的结构布局，在外观上，尽量避免在一个面上安装两个多个占地面积比较大的液压元件，这样会给集成块内部孔道的设计带来很多麻烦，还有要注意液压元件外型上的干涉问题，有的液压元件基本参数的调节要靠手动来完成，也就是说在液压元件的外型空间以外有足够的空间，从而实现对它的调节。在内部孔道设计上，要注意如图8和图9中要注意的情况。就拿来说，首先确定压力油孔P，回油孔T，泄露油孔L和连接螺栓孔的位置，然后选择液压回路需要的液压元件：减压阀，单向控制阀，三位四通电磁换

32、向阀和节流阀等，首先放置减压阀的底面模板于集成块一面，在放置的过程中要注意使减压阀的进油孔道与压力油孔P连接方式要尽可能简单并且容易加工，然后考虑减压阀的出油孔道加工深度，综合考虑单向阀的孔道位置关系，在合适的减压阀外部空间以外放置单向阀的底板模型，确定单向阀的孔道位置，同时要考虑整个液压回路各个液压元件之间的孔道连接关系综合考虑孔道的设计。之后在集成块另一表面放置电磁换向阀，孔道设计同样要考虑加工简单，结构合理，外型布局合理等因素，然后在一面放置节流阀，设计过程同上。然后综合考虑孔道以及外型关系，确定合理的液压集成块的合理尺寸，以及内部孔系结构5。5.4 液压集成块的加工工艺随着液压系统向高

33、压化，高精度化发展，系统的结构型式也向着集成化的方向发展，在这种趋势下尤其显示出液压集成块的优越性。集成块加工质量的好坏直接影响到系统和设备的工作性能。集成块在设计时应合理布置油道，尽可能节省工艺孔。集成块的选料：当工作压力=6.3Mpa时，集成块可以采用45#或35#钢材锻件或厚板材，且相邻孔间距为67mm。集成块的加工工艺过程为：1）下料 一般每边至少留2mm以上的加工余量；2）铣六面 每边留0.20.4mm磨量；3）磨六面至图纸尺寸 保证两对应面不平行度不大于0.03mm，两相邻面垂直度小于0.05mm；4）钳 划线并钻各孔，表面精确度Ra=12.5um。对孔径适宜需要者，可攻丝。钻孔遇

34、有相交时应考虑油液流动方向，避免产生涡流和冲击性震动，如图7所示；5）车 对需要镗孔或车螺纹的各孔进行车（镗）加工；6）钳 去除毛刺铁屑，保证清理干净。目前针对不同形状的零件和不同的材质以及部位已经有多种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：a）.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；b）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；7）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0.020.04mm之间，堵塞和孔均留45度的焊接坡口，坡口深3mm

35、，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；8）磨 将各个表面磨至所要求的粗糙度要求；9）清洗 对于高精度的集成块，清洗要跟随每一道工序进行，这样才能保证整个元件的清洁度。10）表面处理 镀镉或镀锌 在装配前要进行粗洗和精洗。1）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：a.洗涤液浸泡，刷洗，冲洗，可以除去灰尘残留颗粒物，油脂等；b.碱性液浸泡，冲洗，可以除去灰尘，油脂，可溶性金属氧化物；c.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；d.溶剂浸泡，刷洗，可以除去油脂，润滑液，有机物等；e

36、.机械清洗，清除表面沾附的污染物。2）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一个分子层的污染物，常用的精洗方法有两种：a）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；b）超声波清洗 它是一种有效的清洗方法，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10分钟左

37、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。6 液压集成块CAD技术利用CAD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CAD图形库中自动生成集成块的三维结构图和装配图，在CAD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

38、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CAD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CAD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

39、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CAD研究开发的最高目标。明确这一目标，液压集成块CAD研究开发任务也就明确了。液压集成块CAD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：1.元件的外型尺寸，用于装

40、配时进行外型干涉校核 2.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 3.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CAD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CAD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CAD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CAD技术应用软件推向用户市场是液压集成块CAD领域的重要工作。7 结论在实际的生产中，为了提高

41、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一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，通过这一阶段的学习，不仅仅对于液压集成块有很深的了解，而且也可以制作一定难度的液压集成块，通过CAD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

42、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一起，同时也真正的了解到产品开发所需要的设计过程，应注重的设计要求等。参考文献1张利平.主编.液压传动设计指南M.化学工业出版社,2009.07: 101-1202濮良贵,纪名刚.主编.机械设计M.高等教育出版社，2004.23陈启松.液压传动与控制手册M.上海科学技术出版社，20064刘延俊.主编.液压与气压传动J.机械工业出版社，2006.12:78-905 张利平.主编.现代液压技术应用200例（第2

43、版）M.化学工业出版社,2009: 181-1886 张波,李卫民,尚锐.液压与气压传动J 2002年08期7吴宗泽,罗圣国.主编.机械设计课程设计手册第三版M.高等教育出版社，2009.12: 58-618 张利平.主编.液压气动系统设计手册M.机械工业出版社,19979 容一鸣,陈传艳 主编.液压传动M.化学工业出版社，2005.0810徐学林.主编.互换性与测量技术基础M.湖南大学出版社，2009.0811徐元昌.主编.工业机器人M.中国轻工业出版社，1999.08：20-3212贾铭新.主编.液压传动与控制M.国防工业出版社，2003.1013左健民.主编.液压与气压传动M.机械工业出

44、版社，1999.1014孟繁华.主编.机器人应用技术M.湖南大学出版社，1989.0615赵锡芳.主编.机器人动力学.上海交通大学出版社，1992.11: 141-16116蔡自兴.主编.机器人学M.清华大学出版社，2000.0917刘兴良.主编. 机器人基础知识M.新时代出版社，2009.0818System Indentification Toolbox Users. The MathWorks,Inc.199719Goodwin G C,Payne R L. Dynamic System Identification,Experiment Design and Data Analysis

45、. New York:Academis Press.199720Muth E J. Transform Methods With Application to Engineering and Operation.1999致 谢本设计是在陈文凯老师的悉心指导和热情关怀下完成的，从懂一点液压的学生到对液压有进一步的了解，这个过程自我感觉非常充实，学到了很多东西，当然不光是书本上的知识，还有独立思考、解决问题的能力等等，这其实也是我们大学本科生应该学到的。大学四年，陈老师一直都很耐心地教导我们，在此我要深深感谢老师的帮助，从老师身上我不仅学会了很多专业知识，而且学会了很多做人的道理，这对我以后步入社会有很大的帮助。在今后的工作中，我会尽力将所学用于实践，做到理论与实践相结合，以次来回报我的母校，尤其是教过我的老师们。同时也要感谢论文答辩组专家的精心指导。23