手臂运动图1中系统总泵源2通过插装单向阀4、5向系统供油,由插装溢流阀23用于调压,蓄能器6、22用于保压。手臂水平移动由平移马达9通过齿轮、齿条机构实现,水平移动的定位依靠机械挡铁和棘爪;插装减压阀20用于减压,插装溢流阀10、11用于系统双向保护,插装单向阀7、8用于需要时从油箱补油。当7YA通电,插装阀18打开,平移马达9上腔进油,若1YA、2YA、3YA中任一电磁铁通电,则对应可调插装节流阀开启,马达下腔实现节流回油,通过三只插装节流阀的切换马达9可得快、中、慢三种转速;当8YA通电时工作原理相同,平移马达9反向旋转[3]。手臂水平移动的电磁铁动作见表1。
表1手臂水平移动电磁铁动作表手臂水平回转由回转马达26驱动可回转90°;当11YA或12YA通电时,插装阀40、32或39、31打开,实现出口节流调速,马达26可正、反向旋转,插装溢流阀28、29用于系统双向保护。
手臂升降运动由油缸27控制;当13YA通电,插装阀38打开,缸27有杆腔进油,若17YA或18YA通电,则无杆腔经过可调插装节流阀35或36节流回油,故缸27可得两种上升速度;当14YA通电时原理相同,缸27可得两种下降速度。油缸25用于固定手臂升降位置;当10YA通电,缸25节流进油,到达预定位置;当9YA通电,缸25回程。手臂回转、升降的电磁铁动作表略。
夹钳运动液压系统原理见图2,夹钳运动电磁铁动作表略。夹钳开闭运动由油缸42控制,当19YA通电,插装阀51、45打开,缸42上行,夹钳打开;当20YA通电,插装阀50、44打开,缸42下行,夹钳夹紧;44、45为可调插装节流阀,实现出口节流调节。
可行性分析插装阀元件的生产已形成标准化、系列化和通用化,制造和使用成本相对较低,利于装配和维修。可编程电气控制(PLC)技术在工业领域中应用已经非常成熟,控制精度高,成本较低,技术上容易实现。所以,用插装阀技术和PLC技术对机械手液压系统进行改造,在技术上无障碍,经济上可行。
结论用插装阀改造校直机机械手液压系统的方案符合生产现场及工艺要求,具有许多优点,在技术和经济上可行。实践证明,设备经过改造以后,故障率大大下降,机械手工作性能得到改善,提高了工作可靠性和生产率,受到用户的认可。