項目八 任務(wù)二：機(jī)械手液壓系統(tǒng)分析

項目八：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現(xiàn)手臂動作工作循環(huán)的液壓傳動系統(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)知識與技能機(jī)械手是能模仿人的手和臂的某些動作功能，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)動作示意圖最大優(yōu)勢在機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下可以重復(fù)的做同一動作永遠(yuǎn)也不會覺得累，通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動機(jī)床或自動生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等。可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，它的應(yīng)用也將會越來越廣泛。機(jī)械手的主要結(jié)構(gòu)由三大部分組成驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要有液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動、電氣驅(qū)動和機(jī)械驅(qū)動，其中以液壓驅(qū)動、氣壓驅(qū)動用得最多，液壓驅(qū)動式機(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、動作時間、運(yùn)動速度等，以完成特定的動作。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，執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成升降、抓取、旋轉(zhuǎn)、松開等動作。要求動作平穩(wěn)、耐沖擊和震動，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、伸縮運(yùn)動、手指的夾緊和張開的運(yùn)動均是用缸體固定、活塞桿移動單桿活塞缸實現(xiàn)，手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動是用單葉片擺動缸完成的。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)缸各個動作的循環(huán)主要依靠切換電磁換向閥通、斷電來實現(xiàn)的，其信號來源由行程開關(guān)發(fā)出。為了實現(xiàn)以上的自動工作循環(huán)，其電磁鐵等的動作順序如表8.2所示，表中“+”“-”號的表示與前相同。表8.2機(jī)械手液壓系統(tǒng)電磁鐵動作順序表工況

動作電磁鐵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)按下啟動按鈕時，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）。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）。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，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）。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→單葉片擺動缸19右腔(葉片逆時針轉(zhuǎn)動)。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→單葉片擺動缸19左腔(葉片順時針轉(zhuǎn)動)。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)動均采用了回油節(jié)流調(diào)速回路，運(yùn)動的平穩(wěn)性好。調(diào)速