上下料机械手的液压系统设计浅谈

关键词：自动控制机械手机械生产

工业机械手在近代机械自动控制领域内得到了较为广泛的应用,在机械自动化和自动化生产中常见,是一类新型的装置,在现代机械制造生产系统中发挥着重要的作用。机械手可以对人手和手臂的动作进行模拟,通过计算机程序的设定,可以抓取和搬运物品。工业机械手主要是由执行系统、驱动系统和控制系统构成,机械手可以分成不同的用途,分别是专用机械手和通用机械手,专用机械手的结构并不复杂,不需要增加单独的控制系统,按照程序就可以完善商品的生产。通用机械手可以对设备的参数调整的基础上,使其符合生产线的要求。

一、机械手的结构设计

本次研究分析的机械手主要是固定式的机械手,并且自由度非常高,其动力源是液压驱动系统,机械手主要由机身、手爪和手臂构成,这类机械手的类型可以根据用户的需求不同,分成坐标型的机械手和圆柱坐标式的机械手。

借助手爪的运动和手臂的垂直运动,结合机身的水平方向的旋转,机械手可以完成物品的抓取和放置等操作,在数控车床运行的环节,可以自动完善上下料的工作。手爪设计成二指V型,并且设计了花草,在抓取物品的过程中比较稳定。手臂主要由连杆构成,连杆之间紧密的连接,主要是采用销钉连接。焊接支撑架可以将手臂和机械手的机身连接起来,可以提高手臂的支撑能力,通过机身的螺钉进行固定。机械手的动作的完成还要借助液压缸来完成。

二、机械手工作流程的设计

机械手平时抓取的物件的重量很大,所以要确保机械手握力很大,并且确保其传动的稳定性,在选用液压缸的过程中,应该结合控制系统。

1、液压系统的工作原理

液压系统在工作的过程中采用压力油液作为工作介质,在电动机的运行下,将油泵中的压力油输出,压力能通过机械能的转化得到。压力油通过管道,直接进入到油缸中,从而促进了活塞杆的运行,机械手开始运行。液压机械手的液压传动系统运行中,压力油主要起到的是装置的调节和控制作用,起到对系统的运动方向和运动速度的控制,通过回转油缸、升降油缸、伸缩油缸和手指液压缸将机械能输出,从而机械能可以促进机械手的回转,控制机械手臂的上下运动,控制手臂的伸缩半径的范围以及控制手指的开合动作。

油泵主要为机械手提供压力油,其可以将电动机中的机械能转化成压力能,使整个压力系统处于运行的状态。执行油缸主要是压力油驱动运动系统之外的运行机构,可以确保回转缸做回转运动。控制调节装置主要包括溢流阀和顺序阀等,在系统中通过对机械手的控制,可以对机械手的动作和运行速度进行控制,使机械手的手臂、手腕等完成各自的动作。辅助装置包括邮箱、滤油器等,这些装置促进了机械手的顺利运行。

2、液压传动机械手的特征

液压传动机械手的控制精度非常高,在上下料机械手运营中,确保实现工件的准确的定位,液压传动装置的占地面积比较小,而且在运行的过程中不会产生太大的惯性。而且液压传动系统在运营中的效率很高,不会出现滞后的问题,其灵敏度非常高,在液压调节的基础上,可以实现机械手无极调速的方式。液压传动系统可以产生一个比较大的输出力,而且力矩也非常大。

3、液压系统的工作原理

手臂的伸缩和手臂的升降在液压系统中同时运行,手臂回转油缸和手指加紧油缸要按照设定的程序运行,从而可以完善机械手上下料的操作。

三、机械手的动作顺序

按照机械手的动作顺序,运营PLC点控制装置对机械手的运行进行控制,从而实现各个动作步骤。

四、液压缸的保养和维修

1、液压元件的安装

在进行液压元件安装之前,应该先将煤油清洗干净,要进行压力测试,必要时要进行密封试验,确保密封性合格再进行安装。分析泵和传动要求,提高同心度。在油泵的进口和出口以及旋转的方式应该有清晰的标识。在对各类阀安装的过程中,应该确保进油口和出油口的方向正确。为了防止控制进入到阀内,在连接处应该做好密封试验。如果阀采用法兰安装,螺钉不能固定的太紧,很多时候如果拧的过紧会导致密封不良的情况产生。

2、液压系统的一般使用和维护

在油箱中的液压油应该保持在正常的油面范围,而且液压油应该确保清洁,油温应该进行合理的控制,油箱的温度应该小于60摄氏度。确保回路中的空气完全排出,如果回路中进入了空气,如果气体的体积和压力比较大,会导致负荷发生很大的变动。为了避免回油管在回油的过程中将大量的空气带入,应该确保回油管的位置在油面以下。