項(xiàng)目八 任務(wù)二：機(jī)械手液壓系統(tǒng)分析

項(xiàng)目八：典型液壓系統(tǒng)任務(wù)二機(jī)械手液壓系統(tǒng)分析授課教師：某某某熟悉機(jī)械手的工作性能分析實(shí)現(xiàn)手臂動(dòng)作工作循環(huán)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的原理和特點(diǎn)任務(wù)概述手臂上升手臂前伸手指夾緊物料手臂回轉(zhuǎn)手臂下降手指張開卸料手臂縮回手臂反轉(zhuǎn)手臂停止待料目錄CATALOG機(jī)械手的性能結(jié)構(gòu)01機(jī)械手的工作要求02機(jī)械手的液壓系統(tǒng)原理圖0301機(jī)械手的性能結(jié)構(gòu)一、機(jī)械手的性能結(jié)構(gòu)知識(shí)與技能機(jī)械手是能模仿人的手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按給定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置，如圖8.3所示。圖8.3機(jī)械手(a)工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手外觀圖(b)動(dòng)作示意圖最大優(yōu)勢(shì)在機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下可以重復(fù)的做同一動(dòng)作永遠(yuǎn)也不會(huì)覺得累，通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等?？纱嫒说姆敝貏趧?dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，它的應(yīng)用也將會(huì)越來(lái)越廣泛。機(jī)械手的主要結(jié)構(gòu)由三大部分組成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)，其中以液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)用得最多，液壓驅(qū)動(dòng)式機(jī)械手通常由各種油缸、馬達(dá)、油泵、油箱、換向閥等組成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；控制系統(tǒng)控制的要素包括工作順序、到達(dá)位置、動(dòng)作時(shí)間、運(yùn)動(dòng)速度等，以完成特定的動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)手部是機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是用來(lái)抓持物料（或工具）的部件；02機(jī)械手的工作要求二、機(jī)械手的工作要求此種機(jī)械手要求用液壓驅(qū)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成升降、抓取、旋轉(zhuǎn)、松開等動(dòng)作。要求動(dòng)作平穩(wěn)、耐沖擊和震動(dòng)，為防泄漏，液壓元件要求有較高的制造精度和密封性能。具體應(yīng)能實(shí)現(xiàn)手臂上升（1）手臂前伸（2）→手指夾緊物料（3）手臂回轉(zhuǎn)（4）手臂下降（1）手指張開卸料（3）手臂縮回（2）手臂反轉(zhuǎn)（4）手臂停止待料”的工作循環(huán)。03機(jī)械手的液壓系統(tǒng)原理圖三、機(jī)械手的液壓系統(tǒng)原理圖圖8.4所示為一種機(jī)械手的液壓系統(tǒng)原理圖該機(jī)械手的手臂升降運(yùn)動(dòng)、伸縮運(yùn)動(dòng)、手指的夾緊和張開的運(yùn)動(dòng)均是用缸體固定、活塞桿移動(dòng)單桿活塞缸實(shí)現(xiàn)，手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是用單葉片擺動(dòng)缸完成的。圖8.4機(jī)械手液壓系統(tǒng)原理圖1-過濾器；2-定量泵；3-單向閥；4-電磁溢流閥；5、6、8-三位四通電磁換向閥；7-二位四通電磁換向閥；9-壓力表；10、12~15-單向調(diào)速閥；11-平衡閥；16-手臂升降缸；17-手臂伸縮缸；18-手指夾緊放松缸；19-手臂回轉(zhuǎn)缸各個(gè)動(dòng)作的循環(huán)主要依靠切換電磁換向閥通、斷電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其信號(hào)來(lái)源由行程開關(guān)發(fā)出。為了實(shí)現(xiàn)以上的自動(dòng)工作循環(huán)，其電磁鐵等的動(dòng)作順序如表8.2所示，表中“+”“-”號(hào)的表示與前相同。表8.2機(jī)械手液壓系統(tǒng)電磁鐵動(dòng)作順序表工況

動(dòng)作電磁鐵1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA手臂上升+-------手臂前伸--+-+---手指夾緊--------手臂回轉(zhuǎn)-----+--手臂下降-+------手指張開----+---手臂縮回---+----手臂反轉(zhuǎn)------+-手臂停止待料-------+技能訓(xùn)練訓(xùn)練3分析機(jī)械手的液壓系統(tǒng)工作原理過程。機(jī)械手的液壓系統(tǒng)工作過程如下：（1）手臂上升當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，電磁鐵1YA通電，三位四通電磁換向閥5由中位換到左位工作。因采用了回油節(jié)流回路，上升運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。其液壓油路如下。過濾器1→定量泵2→單向閥3→三位四通電磁換向閥5的左位→單向調(diào)速閥12的單向閥→平衡閥11的單向閥→單桿液壓缸16的下腔（活塞向上運(yùn)動(dòng)）。①進(jìn)油路液壓缸16的上腔→單向調(diào)速閥10的調(diào)速閥→三位四通電磁換向閥5的左位回油箱。②回油路：（2）手臂前伸電磁鐵3YA通電，三位四通電磁換向閥6由中位換到左位工作。采用了回油節(jié)流調(diào)速回路，前伸運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。其液壓油路如下。過濾器1→定量泵2→單向閥3→三位四通電磁換向閥6的左位→單桿液壓缸17的右腔（活塞向右運(yùn)動(dòng)）。①進(jìn)油路液壓缸17的左腔→單向調(diào)速閥13的調(diào)速閥→三位四通電磁換向閥6的左位回油箱。②回油路：同時(shí)，要求5YA通電，二位四通電磁換向閥7換到左位工作，手指松開。其液壓油路如下過濾器1→定量泵2→單向閥3→二位四通電磁換向閥7的左位→單桿液壓缸18的上腔（活塞向下運(yùn)動(dòng)）。①進(jìn)油路液壓缸18的下腔→二位四通電磁換向閥7的左位回油箱。②回油路：（3）手指夾緊物料二位四通電磁換向閥7右位工作。其液壓油路如下。過濾器1→定量泵2→單向閥3→二位四通電磁換向閥7的右位→單桿液壓缸18的下腔(活塞上移)。①進(jìn)油路液壓缸18的上腔→二位四通電磁換向閥7的右位回油箱。②回油路：（4）手臂回轉(zhuǎn)電磁鐵6YA通電，三位四通電磁換向閥8由中位換到左位工作。其液壓油路如下。過濾器1→定量泵2→單向閥3→三位四通電磁換向閥8的左位→單向調(diào)速閥15的單向閥→單葉片擺動(dòng)缸19右腔(葉片逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))。①進(jìn)油路液壓缸19的左腔→單向調(diào)速閥14的調(diào)速閥→三位四通電磁換向閥8的左位回油箱。②回油路：（5）手臂下降電磁鐵2YA通電，三位四通電磁換向閥5在右位工作。采用了平衡閥及回油節(jié)流調(diào)回路，下降運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。其液壓油路如下。過濾器1→定量泵2→單向閥3→三位四通電磁換向閥5的右位→單桿液壓缸16的上腔。①進(jìn)油路液壓缸16的下腔→平衡閥11的順序閥→單向調(diào)速閥12的調(diào)速閥→三位四通電磁換向閥5的右位回油箱。②回油路：（6）手指松開卸料電磁鐵5YA通電，二位四通電磁換向閥7左位工作，活塞下降。其液壓油路如下。過濾器1→定量泵2→單向閥3→二位四通電磁換向閥7的左位→單桿液壓缸18的上腔。①進(jìn)油路液壓缸18的下腔→二位四通電磁換向閥7的左位回油箱。②回油路：（7）手臂縮回電磁鐵4YA通電，三位四通電磁換向閥6右位工作。其液壓油路如下。過濾器1→定量泵2→單向閥3→三位四通電磁換向閥6的右位→單向調(diào)速閥13→單桿液壓缸17的左腔。①進(jìn)油路液壓缸17的右腔→三位四通電磁換向閥6的右位回油箱。②回油路：（8）手臂反轉(zhuǎn)電磁鐵7YA通電，其液壓油路如下。過濾器1→定量泵2→單向閥3→三位四通電磁換向閥8的右位→單向調(diào)速閥14→單葉片擺動(dòng)缸19左腔(葉片順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))。①進(jìn)油路液壓缸19的右腔→單向調(diào)速閥15→三位四通電磁換向閥8的右位回油箱。②回油路：（9）手臂停止待料電磁鐵8YA通電，其余均斷電，二位二通電磁換向閥由下位換到上位工作，開通了卸荷回路。其液壓油路如下。油箱過濾器1定量泵2單向閥3電磁溢流閥8技能訓(xùn)練訓(xùn)練4分析該機(jī)械手的液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)。從上面的工作過程可以看出，機(jī)械手的液壓系統(tǒng)主要特點(diǎn)如下：01采用了三位四通電磁換向閥進(jìn)行換向，用行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)控制換向閥的得、失電，換向方便、靈活。換向回路02手臂升降和伸縮運(yùn)動(dòng)均采用了回油節(jié)流調(diào)速回路，運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性好。調(diào)速