三軸五軸伺服機(jī)械手是能夠模仿人體肢體部分功能并允許對其進(jìn)行自動控制,使其按照預(yù)定要求輸送工件或操持工具進(jìn)行生產(chǎn)操作的自動化生產(chǎn)設(shè)備。 伺服機(jī)械手采用液壓動力,運用電液伺服控制,具有動作靈活、負(fù)載剛性大、精度高、響應(yīng)速度快、功率重量比大的優(yōu)點,比較適合大功率負(fù)載搬運的場合。
它具有動作靈活可控、定位準(zhǔn)確可靠、負(fù)載驅(qū)動力高、環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)等特點。目前,多自由度機(jī)械手廣泛應(yīng)用于鋼鐵、海洋、石油、化工、物流搬運等生產(chǎn)自動化行業(yè),大大減輕了工人勞動強(qiáng)度和勞動條件,提高了生產(chǎn)效率,穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量。
現(xiàn)有的大部分機(jī)械手采用電機(jī)作為動力,具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動作迅速、工作可靠、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點,但是,電氣機(jī)械手負(fù)載相對較小,并且要有配套的減速設(shè)備,對抗沖擊和高負(fù)載方面沒有優(yōu)勢。而液壓機(jī)械手采用液壓動力,運用電液伺服控制,具有動作靈活、負(fù)載剛性大、精度高、響應(yīng)速度快、功率重量比大的優(yōu)點,比較適合大功率負(fù)載搬運的場合。
但是,在液壓機(jī)械手中液壓系統(tǒng)的不合理設(shè)計,往往會導(dǎo)致傳動效率較低,這是一個需要長期研究解決的問題。
該系統(tǒng)由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動回路、俯仰機(jī)構(gòu)驅(qū)動回路、推拉機(jī)構(gòu)驅(qū)動回路、手抓機(jī)構(gòu)驅(qū)動回路等主要部分組成。
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動回路主要由兩個液壓馬達(dá)和兩個比例閥、電動球閥組成。兩個比例閥控制兩個液壓馬達(dá)實現(xiàn)機(jī)械手機(jī)身的旋轉(zhuǎn)運動精確定位。
當(dāng)機(jī)械手機(jī)身處于制動狀態(tài)時,系統(tǒng)通過電動球閥切斷供油的主油路,換成制動油源給液壓馬達(dá)反方向供油,使兩馬達(dá)產(chǎn)生相反旋轉(zhuǎn)動力,從而使機(jī)身穩(wěn)定地停在控制點,以實現(xiàn)機(jī)械手機(jī)身的制動。
俯仰機(jī)構(gòu)驅(qū)動回路主要由兩個比例閥、兩個液壓缸、背壓閥組成,該驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用"一閥控一缸"的液壓同步驅(qū)動方式控制兩個液壓缸實現(xiàn)機(jī)械手的舉升動作。
同時,油路還在機(jī)械手下降回路增加了背壓閥,以保證機(jī)械手垂直位置的穩(wěn)定。推拉機(jī)構(gòu)驅(qū)動回路主要由液壓缸、電液比例閥、背壓閥組成,由一個比例閥控一個液壓缸,實現(xiàn)機(jī)械手的推拉運動。
手抓機(jī)構(gòu)驅(qū)動回路主要由液壓缸、液壓馬達(dá)、兩個電液比例閥、電動球閥、背壓閥組成,由兩個比例閥分別控制液壓缸和液壓馬達(dá),實現(xiàn)機(jī)械手手抓的回轉(zhuǎn)與抓取運動。