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摘 要
机器人不仅是一种自动化的机器。机器人是一种可重新编程的、多功能的、机械手，为实现各种任务设计成通过可改变的程序动作来移动材料、零部件、工具或是其他专用装置。本次设计的是针对一种圆柱坐标式机械手的摆动液压缸，该机械手夹持的物料重：10～50kg；旋转范围：0～180°。
本文首先向分析了液压驱动圆柱坐标式机械手臂的研究现况提出符合本次设计要求的总体结构方案及其摆动液压缸的结构方案，该摆动液压缸由缸体、转动轴、动片、静片及螺栓组成；接着对摆动液压缸各个部分进行详细的设计与校核并且对液压机控制系统进行了详细分析与设计拟定了液压系统原理图，最后用CAD软件绘制了液压驱动圆柱坐标式机械手臂的摆动液压缸装配图和主要零件图。
关键字：圆柱坐标，机械手，摆动液压缸
Abstract
Not only is an automated robotic machinery. Robot is a reprogrammable, multifunctional manipulator designed to achieve a variety of tasks that can be changed by the action program to move material, parts, tools, or other special devices. This design is the swing cylinder coordinate manipulator for a cylinder, the robot gripping material weight: 10 ~ 50kg; rotation range: 0 ~ 180 °.
Firstly, the analysis of the hydraulic drive cylinder Coordinate research status of the mechanical arm raised in line with the overall structure of the program and the design requirements of this swing hydraulic cylinder structure of the program, the swing cylinder by cylinder, rotating shaft, moving film, static composed pieces and bolts; then the various parts of the swing cylinder detailed design and verification and hydraulic control system was developed detailed analysis and design of hydraulic system diagram, and finally draw a hydraulically driven mechanical arm with a cylindrical coordinate CAD software the swing cylinder assembly drawings and the main parts diagram.
Keywords: Cylindrical coordinates, The robot, Swinging hydraulic cylinders
目 录
摘 要I
AbstractII
第一章 绪论1
1.1课题简介1
1.2课题研究背景及意义1
1.3国内外的研究现状1
第二章 总体设计3
2.1设计要求3
2.1.1任务及要求3
2.1.2设计参数要求3
2.2方案设计3
2.2.1初步分析3
2.2.2拟定方案3
第三章 设计计算与校核5
3.1回转缸驱动力矩的计算5
3.2回转缸尺寸参数的确定6
3.3液压缸盖螺钉的计算8
3.4动片和输出轴间的连接螺钉9
第四章 零部件设计绘图11
4.1缸体11
4.2缸盖11
4.3回转轴12
4.4动片12
4.5静片13
4.6装配图13
第五章 液压驱动系统的计算14
5.1绘制液压系统的工况图14
5.2计算和选择液压元件14
5.3液压系统性能验算16
5.3.1验算回路中的压力损失16
5.3.2液压系统发热温升计算17
总 结20
参考文献21
致 谢22
第一章 绪论
1.1课题简介
机械手技术的发展，可以说是科学技术发展共同的一个综合性的结果，同时，也是为社会经济发展产生了重大影响的一门科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战中各国加强了经济的投入，就加强了本国的经济的发展。圆柱坐标式上下料机械手多采用液压驱动，液压技术自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，已有300多年的历史了，20世纪60年代以来，随着原子能技术、空间技术、计算机技术的发展，液压技术得到了河大的发展，并渗透到各个行业领域中去。本课题的主要任务是完成圆柱坐标式上下料机械手摆动液压缸的设计与校核。
1.2课题研究背景及意义
机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。我国的工业机械手是从80年代"七五"科技攻关开始起步,在国家的支持下,通过"七五","八五"科技攻关,目前已经基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,控制系统硬件和软件设计技术,运动学和轨迹规划技术,生产了部分机械手关键元器件，开发出喷漆，孤焊，点焊，装配，搬运等机械手，其中有130多台喷漆机械手在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线（站）上获得规模应用，孤焊机械手已经应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的看来，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定距离。
世界工业机械手的数目虽然每年在递增，但市场是波浪式向前发展的。在新世纪的曙光下人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境都需要用机械手代替人工。随着机械手应用的深化和渗透，工业机械手在汽车行业中还在不断开辟着新用途。机械手的发展也已经由最初的液压，气压控制开始向人工智能化转变，并且随着电子技术的发展和科技的不断进步，这项技术将日益完善。
整个圆柱坐标式上下料机械手采用液压缸驱动，其中手臂的升降和伸缩采用直动油缸，手臂的旋转采用摆动液压缸，摆动液压缸结构复杂，加工制造较难，成本较高；因此设计构简单，紧凑，容易操作，而且安全可靠，安装维修方便，经济性好的摆动液压缸成为圆柱坐标式上下料机械手的设计关键。
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