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（3） 制定基本方案，拟定液压系统原理图； （4） 选择液压元件；
（5） 液压系统的性能验算 （6） 绘制工作图，编制技术要求。
1.设计要求
该机械的用途是先把水平状态的阳极板竖立成垂直状态，垂直油缸把阳极板提升起来然后水平油缸把它运输到部进式输送机前，再把阳极板放在部进式输送机的链条上。工作环境为有顶棚的厂房内。
阳极板自动生产线阳极板后翻板机械手的主要工作原理是步进式输送机把一块阳极板运到后翻板机械手的翻版上，后翻板机械手的垂直油缸向上移动，同时平台下面的回转油缸动作使阳极板翻转为垂直状态，同时水平油缸向右运动，把整个平台运到出料输送装置，垂直油缸往下运动，平台往下落，在落的同时那块阳极板的吊耳挂在出料输送装置的链条上。水平油缸往回运动，完成一次工作任务。由于该机械手有三个自由度，分别设计三个油缸，垂直油缸用法兰式连接，回转油缸要有一定的自由度所以要用铰接式固定。水平油缸由于很长，所以采用耳轴式固定方式。
自动化程度要求相对较高，通过PLC来实现控制。
第 31 页 效率要求较高，成本尽可能低，但要保证机器能够正常运转。
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2.确定液压执行元件的形式
因为本机械手的运动形式是回转方向的往复和竖直方向上的往复运动与水平方向上的往复运动，所以只要三个液压缸就能够满足要求。液压缸采用活塞缸，它结构简单，工作可靠；可以很方便地实现直线往复运动；可以实现频繁的转向，而且运动平稳，没有机间隙；可以免除减速装置，在各机床、液压机、包装机、气动加工机械及工程机械中都得到了广泛的应用。活塞缸选用缸体固定的单杆式。
如图4.7所示，这是工程机械采用的一种活塞杆液压缸的结构图。这种缸主要由缸筒10、活塞5、活塞杆16、缸底1和缸盖13组成。无缝钢管制成的缸筒和缸底焊接在一起，另一端缸盖与缸筒则采用半环连接，以便拆装检修。两端进油口A和B都可以通压力油或回油，以实现双向
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运动。活塞用卡环4（两个半环）、套筒3和弹簧挡圈2等定位。活塞上套有一个用聚四氟乙烯制成的支撑环7，密封则靠一对Y形密封圈9保证。O形密封圈用以防止活塞杆与活塞内圈。此外，缸盖上还有防尘圈15，活塞杆左端带有缓冲柱塞等。为了排出液压缸中剩余的空气，缸盖上常设置排气孔（图上未画出），引出与排气阀相通。
垂直油缸的设计：
液压缸的工作压力的确定，液压缸工作压力主要主要根据液压设备的类型来确定，对不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。液压系统最重要的参数是压力和流量。系统的压力和流量包括两个部分，执行元件所需的压力和流量，以及油液渡过管路的压力损失泄漏流量。在系统回路结构尚未确定时，系统的压力损失和泄漏流量无法计算，应先确定执行元件所需的压力和流量，以此作为步设计的依据。
垂直油缸的计算:
工作负载Fr： 转臂体积为：
480X40X3X2X2+880X400X40X2=28390400mm3=28390.4cm3 重力负载：
Fg?7.89?28390.4?10?3?10N?2230N
转轴和垫板的重力负载：3000N
Fr=G =mg=2230+3000≈5.23kN
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G—总的重力,m—总的质量,g—重力加速度. 摩擦负载 Ff： Ff=μ（G+Fn）=0 kN G—运动部件所受的重力
Fn—外载荷作用于导轨上的正压力 μ—摩擦系数 惯性负载Fa： Fa=mN
m—运动部件总的质量 行走机械一般取
?v?t?v?t＝（2230+3000）/10×1.0≈523
?v?t—速度的变化量 —启动或制动时间
＝0.5～1.5m/s2,选取1.0m/s2。
以上三种载荷之和称为液压缸的外载荷Fw。 起动加速时 Fw＝Fr＋ Ff ＋Fa≈5.7kN 稳态运动时 Fw＝Fr＋ Ff ≈5.23 kN 减速制动时 Fw＝Fr＋ Ff －Fa≈4.27 kN 密封负载Fb： Fb＝?1??m?FW?m
?m—液压缸的机械效率，一般取0.90～0.95
取?m=0.9
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起动加速时 Fb≈513 N 稳态运动时 Fb≈470 N 减速制动时 Fb≈384 N 初选系统工作压力
压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不经济；反之，压力选得太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备成本。行走机械重载设备压力要选得高一些。具体选选择要参考表5.2.1和表5.2.2。
表5.2.1 按载荷选择工作压力
载荷/KN <5 5～10 10～20 20～30 工作压力/MPa
表5.2.2 各种机械常用的系统工作压力
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30～50 4～5 >50 <0.8～1 1.5～2 2.5～3 3～4 ≥5