一、概述

  機(jī)械手是模仿人的手部動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)和操作的自動(dòng)裝置，屬于典型的機(jī)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(diào)、頻繁的操作中，機(jī)械手能代替人作業(yè)，因此獲得了日益廣泛的應(yīng)用。

  機(jī)械手一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及檢測(cè)裝置三部分組成，智能機(jī)械手還具有感覺系統(tǒng)和智能系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多數(shù)采用電液(氣)機(jī)聯(lián)合傳動(dòng)。

  本節(jié)介紹的JS01工業(yè)機(jī)械手屬于圓柱坐標(biāo)式全液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，具有手臂升降、伸縮、回轉(zhuǎn)和手腕回轉(zhuǎn)四個(gè)自由度。執(zhí)行機(jī)構(gòu)相應(yīng)由手部、手腕、手臂伸縮機(jī)構(gòu)、手臂升降機(jī)構(gòu)、手臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)定位裝置等組成，每一部分均由液壓缸驅(qū)動(dòng)與控制。該機(jī)械手完成的動(dòng)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(zhuǎn)180°→拔定位銷→手臂回轉(zhuǎn)95°→插定位銷→手臂前伸→手臂中停(此時(shí)主機(jī)夾頭下降夾料)→手指張開(此時(shí)主機(jī)夾頭夾料上升)→手指閉合→手臂縮回→手臂下降→手腕回轉(zhuǎn)復(fù)位→拔定位銷→手臂回轉(zhuǎn)復(fù)位→待料、液壓泵卸荷。

  二、JS01工業(yè)機(jī)械手液壓系統(tǒng)工作原理

  圖17-6所示為JS01工業(yè)機(jī)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(shè)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(hù)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(jī)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(diào)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(diǎn)壓力表開關(guān)

  1.插銷定位

  首先使電磁鐵1YA、2YA通電，再起動(dòng)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(jī)械手處于待料狀態(tài)。

  當(dāng)棒料到達(dá)待上料位置，啟動(dòng)程序動(dòng)作。電磁鐵2YA斷電，則泵2停止卸荷。同時(shí)電磁鐵12YA通電定位缸接入油路。其油路為：

  進(jìn)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(hào)，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(jìn)入手臂伸縮缸右腔。其油路為：

  進(jìn)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(diào)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(dāng)位置后，行程開關(guān)發(fā)出信號(hào)，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(jìn)入手指夾緊缸，使機(jī)械手指張開。其油路為：

  進(jìn)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。