多功能上下料用机械手液压系统

　　某齿轮厂齿轮热处理生产线上，将齿轮从加热保温炉中取出，放在淬火压床上，淬火后再将齿轮从淬火压床上取下，放至放料台上。该工艺过程受整个生产线拍节所限，工人劳动强度大，且工作环境温度高，工人劳动条件恶劣。采用机械手代替人进行重复的取放件工作，不仅减轻了工人的劳动强度，也提高了生产自动化水平和劳动生产率，同时保证了产品质量和生产安全。

　　1 机械手简介

　　1．1 机械手的主体结构

　　淬火压床上下料用机械手采用圆柱坐标的结构形式，其主要组成部分有：升降机构、回转机构、手臂伸缩机构、手部夹持机构、定位机构等。在这几种机构中，前三种机构采用液压传动方式，它使得机械手结构紧凑，运动平稳，且可以方便地实现无级调速。后两种机构采用气动传动，由于手部夹持机构靠近保温炉，工作环境温度高，采用气动传动避免了由于温度过高而引起的油液泄漏等问题。

　　1．2 机械手的坐标形式

　　如图1所示，该机械手在工作中需要3种运动，其中手臂的伸缩和立柱升降为两个直线运动，另一个为手臂的回转运动，固采用圆柱坐标形式，其特点是：结构比较简单，手臂运动范围大，且有较高的定位准确度。

　　图1 机械手的坐标形式

　　1，3 机械手的工作范围

　　机械手在水平方向的伸缩移动范围为从淬火压床前至保温炉内，手臂伸缩总行程为710 mm；手臂回转运动范围为167°；垂直方向移动范围为放料台面至保温炉中最上一层齿轮的高度，立柱升降总行程为4O0 mm。

　　2 液压系统及气动系统的组成及工作原理

　　液压系统与气动系统原理图如图2所示。其中2a为液压系统原理图，2b为气动系统原理图。

　　a)液压系统原理图

　　b)气动系统原理图

　　l、2．电磁溢流阀3．双联叶片泵4．电机

　　5．过滤器6、13、15．压力表7、8．单向阀

　　9、10．三位四通电液换向阀 l1．三位四通电磁换向阀

　　l2、l7、l8．节流阀 l4、l6、l9．二位二通电磁换向阀

　　20、2l、22、29、30．单向节流阀23．单向顺序阀

　　24．升降缸25．伸缩缸26．摆动缸27．夹紧缸

　　28．定位缸3l、32．二位五通电磁换向阀

　　图2 液压与气动系统原理图

　　2．1 液压泵站

　　在机械手工作过程中，立柱升降，手臂伸缩与回转速度变化范围大，为节省能量，减少系统发热，选用双联叶片泵供油。其中一个为小流量泵，另一个为大流量泵，两泵可分别向系统提供一定流量的液压油．也可以共同向系统提供较大流量的液压油，以满足对执行器运动速度的要求。两泵的供油压力分别由电磁溢流阀1、2控制，其控制压力互不干涉，且可以方便地实现卸载，起到节能的作用。