基于逻辑顺序控制的平衡臂机械手液压系统设计摘要路的比较选择压力控制回路.调压回路为了控制系统的最大工作压力，般都在油泵的出口附近设置溢流阀，用它来调节系统压力即油泵的工作压力，并将多余的油液流回油箱。因它还能在液压系统过载时被打开，使油液排回油箱，以保证系统的安全，其回路如图所示.卸荷回路在机械手各油缸不工作的时候，油泵电机又不停止工作的情况下，为减少油泵的功率损耗，节省动力，降低系统的发热，使油泵在低负荷下工作，可采用卸荷回路。本系统是不需要保压的卸荷回路，所以都采用二位四通电磁阀型中位机能的卸荷回路。当油缸停止运动时，二位四通电磁阀相连，使油泵输出油液经二位四通阀流回油箱，油泵卸荷。.顺序控制回路机械手为了保证动作的先后顺序，除了用电器控制系统如采用行程控制和时间控制实现顺序控制外，也可由液压系统的顺序控制回路来实现。在本系统设计中，机械手的动作全部由电气来控制。故在此不做赘述。.平衡与锁紧回路在机械手液压系统中，为了防止垂直机构因为自重和工件的重量而任意下降，可采用平衡回路将垂直机构的辎重给以平衡。为了使机械手手臂在移动过程中停止在任意位置上，并防止因外力作用而发生位移，可采用锁紧回路，即将油缸的回油路关闭，使活塞停止运动并锁紧。如图所示.油缸.换向阀.单向顺序阀采用了单向顺序阀做平衡阀实现任意位置锁紧的回路。当手指夹紧油缸带动重物停在上升位置时，换向阀的电磁铁线圈全部断电时，由于顺序阀的调整压力大于手指参与运动的部件的自重所产生的背压，油缸的下腔油液被封死，因而手臂不会因自重而下降，并锁紧在任意位置上。速度控制回路液压机械手隔阂总运动速度的控制，主要是改变进入油缸或油马达的流量。我设计的是采用定量泵，所以利用调节节流阀的通流截面来改变进入油缸或油马达的流量。采用节流调速的优点是简单可靠，调速范围较大，价格便宜。其缺点是有压力和流量损耗，在低速低负荷传动时效率低，发热大。而且采用节流阀进行节流调速了，负荷的变化会引起油缸速度的变化，使速度稳定性差。其原因是负荷变化会引起节流阀进出油口的压差变化，因而使通过节流阀的流量以至油缸的速度变化。同步控制回路这个机械手，要求以同样的速度或同样的位置进行动作，即实现同步动作。但实际上，由于每个油缸所受的负荷不同，漏损和摩擦力不样，以及油缸内径的加工误差，都会造成油缸速度或位置的不同步。为了使油缸尽可能近于同步，除了提高油缸尺寸的精度外，还可采用并联调速同步回路。当要求两油缸做同步运动时，两个调速阀的通过流量要调整得相当。这种同步方法十分简单，但是它的同步精度受到油温变化调速阀的精度系统中的泄漏等影响。.方向控制回路在机械手液压系统中，为了控制各油缸油马达的运动方向和接通或关闭油路，通常采用二位二通二位三通二位四通电磁阀和电液动滑阀，由电控系统发出电信号，控制电磁铁操纵阀芯换向，使油缸及液压马达的油路换向，实现直线往复运动和正反向转动。直流电磁铁换向冲击小，寿命长，允许换向频率高，不会因过载而烧坏，工作可靠，但是启动动力小，换向时间长，需要整流设备，费用大。交流电磁铁起动性能好，换向时间短，接线简单，价格低廉，但是如吸不上时容易烧坏，可靠性差，换向时有冲击，允许换向频率低，寿命较短。此外，电磁阀由于受到电磁吸力较小的限制，它的流量般是在升分以下。油泵出口处接单向阀其作用有二第是保护油泵。油泵向系统提供高压油液，以驱动油缸运动而做功。当旦电动机停止转动，油泵不再向外供油，系统中原有的高压油液具有定的能量，将迫使油泵往反方向转动，结果产生噪音，加速油泵的磨损。在油泵出油口处加设单向阀后，隔断系统中高压油液和油泵之间的联系，从而起到保护油泵的作用。第二是防止空气混入系统。在停机时，单向阀把系统和油泵隔离，防止系统的油液通过油泵流回油箱，避免空气混入，以保证启动的平稳性。．液压系统工作原理图列动作顺序表如下手指夹紧手腕逆时回转大臂上升大臂逆时回转大臂下降水平臂伸出手腕顺时回转手指松开水平臂缩回大臂顺时回转.液压执行元件的比较选择大臂回转油缸由于大臂摆度要求在度左右，综合考虑选择单叶片式摆动液压缸，查设计手册选择.，其最大摆角可达到度，外形尺寸为.,重量为。优点结构简单紧凑，轴向尺寸小，重量轻，安装方便，便于整机布局，机械效率高。缺点密封比较困难，加工复杂，俩端盖受压面积大，刚度难以保证，不平衡径向力较大。大臂伸缩