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機械手應(yīng)能按要求完成一系列動作,包括伸縮、回轉(zhuǎn)、升降、手腕動作等。 由于每一個液壓伺服系統(tǒng)的原理均相同,現(xiàn)僅以伸縮運動伺服系統(tǒng)為例,介紹其工作原理。
如圖17-14所示為機械手手臂伸縮運動電液伺服系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)主要由電放大器 1 、電液伺服閥 2 、液壓缸 3 、機械手手臂 4 、齒輪齒條機構(gòu) 5 、電位器 6 和步進(jìn)電機7 等元件 組成 。 指令信 號由 步進(jìn)電機發(fā)出。 步進(jìn)電機將數(shù)控裝置發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移 ,其輸出轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比 ,輸出轉(zhuǎn)速與輸入脈沖頻率成正比。
步進(jìn)電機的輸出軸與電位器的動觸頭連接。 電位器輸出的微弱電壓經(jīng)放大器放大后產(chǎn)生相應(yīng)的信號電流控制電液伺服閥,從而推動液壓缸產(chǎn)生相應(yīng)的位移。其位移又通過齒條帶動齒輪轉(zhuǎn)動。由于電位器固定在齒輪上,因此 ,最終又使觸頭回到中位,從而控制機械手的伸縮運動。其工作過程如下:
當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出一定數(shù)量的脈沖時 ,步進(jìn)電機就帶動電位器的動觸頭轉(zhuǎn)動,假定順時針轉(zhuǎn)過一定的角度 θ ,這時 ,電位器輸出電壓為 u ,經(jīng)放大器放大后輸出電流i ,使電液伺服閥產(chǎn)生一定的開口量。 這時,電液伺服閥處于左位,壓力油進(jìn)入液壓缸左腔,推動活塞帶動機械手手臂右移,液壓缸右腔回油經(jīng)伺服閥流回油箱。 此時,機械手手臂上的齒條帶動齒輪也作順時針轉(zhuǎn)動 ,當(dāng)轉(zhuǎn)到 θf = θ時 ,動觸頭回到電位器中位,電位器輸出電壓為零,放大器輸出電流也為零 ,電液伺服閥回到零位 ,沒有流量輸出 ,手臂即停止運動。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出反向脈沖時,步進(jìn)電機逆時針方向轉(zhuǎn)動 ,機械手手臂縮回。如圖17-15所示為機械手手臂伸縮運動伺服系統(tǒng)方塊圖。
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