液壓伺服系統(tǒng)在機械手伸縮運動上的運用

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。