下料机械手设计管理分析方案简介【精编版】
下料机械手设计方案简介
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设计作品总体应用背景：
伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。

其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

我们的方案应用于工业化操作，主要用于工业生产方面，在工业生产上面，经常要面临恶劣的工业环境，如果全部采用人工操作，有很多弊端，比如：工人的人身安全无法保证，雇佣工人的成本会很高，生产效率低下等等。

而采用简易的机械手则可以避免上述弊端。

我们的机械手主要设计为化工厂的下料机携手。

在化工厂的许多反应釜，许多车间中也的确采用了一些机械手，极大的提高了生产效率，保护了工人的人身健康。

我们的机械手比市面上的简单一些，在化工厂下料机携手的基础上给与了一定的简化与改进。

它的特点如下：
1 整体结构简单。

比起真正的机械手来，控制部分很简单，都是工人手工控制，而不是自动控制，这一方面见底了生产成本，也降低了生产难度，而且便于设计，便于推广。

2 整体可靠性很高。

总所周知，化工厂的工作条件是极其恶劣的，高温高压，高湿度，酸碱腐蚀等等，据我们到一些化工厂调查，他们购买的电脑控制自动机械手可靠性不是太高，用久了就会出现一些故障，主要是控制电路，控制芯片在高温下，酸碱腐蚀下失效了。

管理员师傅介绍说，在反应进行过程中，如果机械手突然失控，后果是不堪设想的，轻则造成原料的浪费（化工料是很贵的），重则发生严重事故，机毁人亡等等。

据调查，我国每年会发生许多起这一类的事故，造成了极大的损失。

所以我们想到了对这种机械手进行了改进，让她更适合于工业生产。

3 使用寿命长。

这也是我们的一个重要优点。

据我们在化工厂调查采访得知，一般的机械手的使用寿命仅仅1年左右，主要是因为工作环境太差了。

而我们的机械手因为能适应各种恶劣环境所以具有很强的寿命，很强的生命了。

我们初步估算了一下，我们的机械手的寿命至少为3年。

4 造价低廉，便于推官使用。

据调查，市面上的机械手成本大多在万元以上，这对与一些中小型化工厂来说确实不是一笔小数目，而我们的建议机械化搜成本不到他们的五分之一，虽然没用他们的功能强大，但是在基本功能方面上面来看，还是可以的。

我们没有使用负杂的控制系统，节约了大量的成本，非常值得推广，必将会受到厂家的好评的。

5 功能多，即可手工操作又可以自动控制。

我们的机械手在液压工控制接口上面可以扩展自动控制装置，可以实现全自动工业生产。

如果为了降低成本，也可以用手工控制液压缸。

同时，我们的可旋转底座也是人工控制和自动控制相结合的。

综上所述，我们的机械手无论从质量上来说还是从性能上来说都具有很强的优势。

机械结构
1 装置总体图
整个装置由4个吊臂来实现铲子的各种运动，4个液压缸来实现吊臂的各种运动。

可以实现铲子从低处装好货物，升高到3m以内的任意高度卸货，比且底座可以实现360 度旋转，所以货物可以达到半径为4m的任意范围。

整个装置的液压缸由人工控制，旋转底座的转动是由人工驱动的。

2 可旋转与升降的底座
底板与底座之间由转轴相连，底座可以在地板上面自由转动，并且在两者之间涂上了润滑介质，减少它们之间的磨损，提高寿命。

底座的两旁安装了手臂，可以推动底座旋转。

3 四个液压缸驱动
整个装置的几个机械臂由4个液压缸来驱动，可以实现各种复杂的运动，最终抬升机械手到达各种所需高度。

4 套筒结构
装置由两个形状相似的套筒相连四个机械臂以及四个液压缸。

套筒即实现了机械臂的连接，又实现了他们与动力系统，液压缸的动力传输。

结构紧凑，造型美观。

5 铲子部分
强度计算
方案创新点
1 运用四个机械臂组成复杂的机械连杆机构，可以实现负载的转动运动，满足工业生产的
实际需要。

2 采用套筒的结构，避免了直接在机械臂上面打洞来连接液压缸，既增加了强度，又减少了生产和装配的难度，而且又没关紧凑。

3 运用了可选装的底座，在地板上免安装了转轴，使机械臂由简单的平面运动转变为负载的空间运动，满足了复杂的吊装需要
4 由液压缸驱动来代替电机齿轮传动系统，既避免了电机的引入，减低成本，节约了电能，由于没有使用齿轮，减少了装配的复杂程度。

5 可以实现较高的运动精度。

6 强度大。

由于机械臂采用了较大的尺寸，因此具有很大的强度。

可以装载的货物重量的范围很大，一机多用。

参考文献
[1] 杨黎明,杨志勤.机械选型与运动设计.国防工业出版社
[2] <日> 萩原芳彦.机械实用手册.科学出版社
[3] 吴宗泽主编，高等机械设计，北京 : 清华大学出版社, 1991.1
[4]吴昌林姜柳林主编，机械设计，武汉：华中科技大学，2005
[5]杨家军主编，机械原理，武汉：华中科技大学，2005
[6]常明主编，画法几何及机械制图（第三版）。

武汉：华中科技大学，2004
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装置由两个形状相似的套筒相连四个机械臂以及四个液压缸。

套筒即实现了机械臂的连接，又实现了他们与动力系统，液压缸的动力传输。

结构紧凑，造型美观。

5 铲子部分
强度计算
方案创新点
1 运用四个机械臂组成复杂的机械连杆机构，可以实现负载的转动运动，满足工业生产的
实际需要。

2 采用套筒的结构，避免了直接在机械臂上面打洞来连接液压缸，既增加了强度，又减少了生产和装配的难度，而且又没关紧凑。

3 运用了可选装的底座，在地板上免安装了转轴，使机械臂由简单的平面运动转变为负载的空间运动，满足了复杂的吊装需要
4 由液压缸驱动来代替电机齿轮传动系统，既避免了电机的引入，减低成本，节约了电能，由于没有使用齿轮，减少了装配的复杂程度。

5 可以实现较高的运动精度。

6 强度大。

由于机械臂采用了较大的尺寸，因此具有很大的强度。

可以装载的货物重量的范围很大，一机多用。

参考文献
[1] 杨黎明,杨志勤.机械选型与运动设计.国防工业出版社
[2] <日> 萩原芳彦.机械实用手册.科学出版社
[3] 吴宗泽主编，高等机械设计，北京 : 清华大学出版社, 1991.1
[4]吴昌林姜柳林主编，机械设计，武汉：华中科技大学，2005
[5]杨家军主编，机械原理，武汉：华中科技大学，2005
[6]常明主编，画法几何及机械制图（第三版）。

武汉：华中科技大学，2004
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