一、概述

  機械手是模仿人的手部動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運和操作的自動裝置，屬于典型的機電一體化產(chǎn)品。特別是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境，以及笨重、單調、頻繁的操作中，機械手能代替人作業(yè)，因此獲得了日益廣泛的應用。

  機械手一般由執(zhí)行機構、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及檢測裝置三部分組成，智能機械手還具有感覺系統(tǒng)和智能系統(tǒng)。驅動系統(tǒng)多數(shù)采用電液(氣)機聯(lián)合傳動。

  本節(jié)介紹的JS01工業(yè)機械手屬于圓柱坐標式全液壓驅動機械手，具有手臂升降、伸縮、回轉和手腕回轉四個自由度。執(zhí)行機構相應由手部、手腕、手臂伸縮機構、手臂升降機構、手臂回轉機構和回轉定位裝置等組成，每一部分均由液壓缸驅動與控制。該機械手完成的動作循環(huán)為：

  插定位銷→手臂前伸→手指張開→手指夾緊抓料→手臂上升→手臂縮回→手腕回轉180°→拔定位銷→手臂回轉95°→插定位銷→手臂前伸→手臂中停(此時主機夾頭下降夾料)→手指張開(此時主機夾頭夾料上升)→手指閉合→手臂縮回→手臂下降→手腕回轉復位→拔定位銷→手臂回轉復位→待料、液壓泵卸荷。

  二、JS01工業(yè)機械手液壓系統(tǒng)工作原理

  圖17-6所示為JS01工業(yè)機械手液壓系統(tǒng)原理圖。系統(tǒng)采用雙聯(lián)葉片泵1、2供油，泵的額定壓力為6.3MPa，大泵1的流量為35L/min，小泵2的流量為18L/min，其壓力分別由電磁溢流閥3和4控制。減壓閥8用于設定定位缸與控制油路所需的較低壓力(1.5～1.8MPa)，單向閥5和6分別用于保護泵1和泵2防止油液倒流。系統(tǒng)工作過程如下：

圖17-6 JS01工業(yè)機械手液壓系統(tǒng)原理圖

1、2-雙聯(lián)葉片泵  3、4-電磁溢流閥  5、6、7、9-單向閥  8-減壓閥  10、14-電液換向閥

11、13、15、17、18、23、24-單向調速閥  12-單向順序閥  16、20、22、25-電磁換向閥  19-行程節(jié)流閥  21-液控單向閥

26-壓力繼電器  27-多點壓力表開關

  1.插銷定位

  首先使電磁鐵1YA、2YA通電，再起動雙聯(lián)葉片泵。雙聯(lián)葉片泵1、2輸出的液壓油經(jīng)電磁溢流閥3和4回油箱，系統(tǒng)卸荷，機械手處于待料狀態(tài)。

  當棒料到達待上料位置，啟動程序動作。電磁鐵2YA斷電，則泵2停止卸荷。同時電磁鐵12YA通電定位缸接入油路。其油路為：

  進油路：泵2→單向閥6→減壓閥8→單向閥9→電磁換向閥25(右位)→定位缸左腔。

  2.手臂前伸

  插銷定位后，此支路油壓升高，使壓力繼電器26發(fā)出信號，電磁鐵1YA斷電、6YA通電，泵1、2輸出的壓力油經(jīng)單響閥5、6和7匯流到電液換向閥14(右位)，再進入手臂伸縮缸右腔。其油路為：

  進油路：泵1→單向閥5

  泵2→單向閥6→單向閥7→電液換向閥14(右位)→手臂伸縮缸右腔。

  回油路：手臂伸縮缸左腔→單向調速閥15→電液換向閥14(右位)→油箱。

  3.手指張開

  手臂前伸至適當位置后，行程開關發(fā)出信號，使電磁鐵1YA、9YA通電，泵1卸荷泵2輸出的壓力油經(jīng)單向閥6、電磁換向閥20(左位)進入手指夾緊缸，使機械手指張開。其油路為：

  進油路：泵2→單向閥6→電磁換向閥20(左位)→手指夾緊缸右腔。

  回油路;手指夾緊缸左腔→液控單向閥21→電磁換向閥20(左位)→油箱。