【正文】 當(dāng)壓力過高或溝槽尺寸選擇不當(dāng)時(shí)，密封圈很容易被擠出溝槽而造成劇烈磨損。為克服這個(gè)缺點(diǎn)，當(dāng)油缸油液的壓力大于100㎏/㎝2時(shí)，要在O型密封圈側(cè)面放置擋圈，在壓力低于100㎏/㎝2時(shí)，一般不加擋圈。在手臂伸縮油缸和手臂俯仰油缸中都用了Y型密封圈，Y型密封圈在工作時(shí)壓力油液把Y型密封圈的唇邊緊緊壓在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩配合面上，并隨著油液壓力的增高而提高密封性能，并能補(bǔ)償磨損的影響，所以裝配時(shí)唇邊要對(duì)壓力油腔。在一般情況下，Y型密封圈可直接裝入溝槽內(nèi)即可引起密封作用，但在壓力變動(dòng)較大，滑動(dòng)速度較高的地方，要使用支承環(huán)以固定密封圈。 回轉(zhuǎn)油缸的泄漏與密封手臂回轉(zhuǎn)油缸中，由于動(dòng)片與缸體，動(dòng)片與輸出軸，動(dòng)片端面和缸蓋之間的間隙不易保證，易引起較大的泄露，使油液的壓力降低，減少了輸出扭矩，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，影響機(jī)械手的正常運(yùn)行。為減少泄漏，除嚴(yán)格控制相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的配合間隙外，主要的是采用密封裝置進(jìn)行密封。經(jīng)反復(fù)考慮，選擇矩形橡膠密封圈組成回轉(zhuǎn)油缸的密封結(jié)構(gòu)，其中擋圈的作用是防止高壓油液將橡膠密封圈擠入配合間隙，以保證密封性并延長(zhǎng)密封圈的使用壽命。 液壓系統(tǒng)傳動(dòng)方案的確定 各液壓缸的換向回路為便于機(jī)械手的自動(dòng)化控制，如采用可編程器或微機(jī)進(jìn)行控制，從工況圖中可知系統(tǒng)的壓力和流量都不高，因此一般選用電磁換向閥回路，以獲得較好的自動(dòng)化程度和經(jīng)濟(jì)效益。液壓機(jī)械手一般采用單泵或雙泵供油，手臂伸縮、手臂俯仰和手臂旋轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)采用并聯(lián)供油，這樣可有效降低系統(tǒng)的供油壓力，此時(shí)為了保證多缸運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)互不干擾，實(shí)現(xiàn)同步或非同步運(yùn)動(dòng)，換向閥需要采用中位“O”型換向閥。 調(diào)速方案整個(gè)液壓系統(tǒng)只用單泵或雙泵工作，各液壓缸所需的流量相差較大，各液壓缸都用液壓泵的全流量工作是無法滿足設(shè)計(jì)要求的。盡管有的液壓缸是單一工作，但也需要進(jìn)行節(jié)流調(diào)速，用以保證液壓缸運(yùn)行的平穩(wěn)性。各缸可選擇進(jìn)油路或回油路節(jié)流調(diào)速，因?yàn)橄到y(tǒng)為中低系統(tǒng)，一般適宜選用節(jié)流閥調(diào)速。機(jī)械手的手臂伸縮和手臂俯仰或升降缸采用兩個(gè)單向節(jié)流閥來實(shí)現(xiàn)。若只用一節(jié)流速調(diào)速時(shí)，則進(jìn)行油達(dá)到最大允許調(diào)速來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。當(dāng)無桿腔進(jìn)油時(shí)，其速度就少于最大允許速度，但仍然符合設(shè)計(jì)需要。在一般情況下，機(jī)械手的各個(gè)部位是分別動(dòng)作，手腕回轉(zhuǎn)和手臂回轉(zhuǎn)缸（或升降）所需的流量較為接近，手腕回轉(zhuǎn)缸和手臂回轉(zhuǎn)缸及夾緊缸所需流量較為接近，且它們兩組缸所需的流量相差較大，這樣不但可以選擇單泵供油系統(tǒng)，也可以選擇雙泵系統(tǒng)。單泵供油系統(tǒng)要以所有液壓缸中需流量最大的來選擇泵的流量。優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，所需的元件較少，經(jīng)濟(jì)性好。缺點(diǎn)是當(dāng)所需流量較少的液壓缸動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)的溢流損失較大，能源利用率較低。對(duì)于系統(tǒng)功率較小的場(chǎng)合是可取的。本設(shè)計(jì)選用單泵供油。 減速緩沖回路通用工業(yè)機(jī)械手要求可變行程，它是由微機(jī)控制，可在行程中任意點(diǎn)定位，故應(yīng)在液壓系統(tǒng)中采用緩沖裝置，形成緩沖回路。 系統(tǒng)安全可靠性手臂俯仰缸（或手臂升降缸）在系統(tǒng)失壓情況下會(huì)自由下落或超速下行，所以應(yīng)在回路中增加平衡回路，方法可用單向順序閥做平衡閥，手臂伸縮缸有俯仰狀態(tài)時(shí)，亦應(yīng)同樣考慮。為防止夾緊缸壓力系統(tǒng)壓力波動(dòng)的影響或過高，導(dǎo)致夾緊力過大損壞工件，或過低無法夾緊工件，造成意外的安全事故，需在油路上增加減壓閥保證夾緊缸的壓力恒定不變。 機(jī)械手的動(dòng)作分析表61 工業(yè)機(jī)械手所用液壓元件一覽序號(hào)元件名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量1線隙式濾油器XU132X100250N 32l/min12電動(dòng)機(jī)Y100L14N= n=1430r/min13齒輪泵CEB25 25l/min14溢流閥PB25B Φ12mm15電磁換向閥22D25B Φ12mm16單向閥I25B Φ12mm17壓力表Y600～18，14節(jié)流閥L25B Φ12mm29，15，20，21，25，26，30節(jié)流閥L25B Φ12mm710，16電磁換向閥22D25BH Φ12mm222，27電磁換向閥22D10BH Φ12mm211，17電磁換向閥34D25B Φ12mm223，28，電磁換向閥34D10B Φ12mm231電磁換向閥23D10B Φ12mm112，18單向順序閥XIB25B Φ12mm232液控單向閥IY25B Φ12mm134壓力繼電器DP163B～135減壓閥J10B136壓力表開關(guān)B6B1對(duì)機(jī)械手的各個(gè)動(dòng)作分析如下：(1)　手臂伸縮①伸出：電磁鐵6YA通電而7YA斷電，換向閥11的左位接入系統(tǒng)，手臂在液壓缸13的作用下可快速伸出。其油路分述如下：進(jìn)油路：過濾器1→泵3→單向閥6→節(jié)流閥8→單向順序閥12→液壓缸13的左腔。回油路：液壓缸13的右腔→電磁換向閥11→電磁鐵2YA斷電→油箱。②縮回：電磁鐵7YA通電而6YA斷電，換向閥11的右位接入系統(tǒng)，手臂在液壓缸13的驅(qū)動(dòng)下可快速縮回。(2)　手指夾緊與松開①夾緊：電磁鐵14YA通電，換向閥31的右位接入系統(tǒng)，手指在液壓缸33的作用下夾緊。其油路分述如下：進(jìn)油路：過濾器1→泵3→單向閥6→減壓閥35→節(jié)流閥30→換向閥31→液控單向閥32→液壓缸33的左腔。②松開：電磁鐵14YA斷電，換向閥31的左位接入系統(tǒng)，手指在液壓缸33的作用下松開。(3)　手臂上下擺動(dòng)①電磁鐵8YA通電時(shí)，換向閥17左位接入系統(tǒng)，手臂在液壓缸19的驅(qū)動(dòng)下可快速向上擺動(dòng)，電磁鐵8YA、9YA的通斷電可控制手臂的上下運(yùn)動(dòng)方向。電磁鐵9YA通電，3YA斷電，手臂可實(shí)現(xiàn)快速向下擺動(dòng)。上擺其油路分述如下：進(jìn)油路：過濾器1 →泵3→單向閥6→節(jié)流閥14→換向閥17→單向順序閥18→液壓缸19的下腔?；赜吐罚阂簤焊?9 的上腔→換向閥17→閥16→油箱。②電磁鐵3YA、5YA通電，4YA斷電，手臂可實(shí)現(xiàn)慢速向上擺動(dòng)(4)　手臂回轉(zhuǎn)擺動(dòng)電磁鐵10YA通電時(shí)，換向閥23的左位工作，手臂在擺動(dòng)缸24的驅(qū)動(dòng)下可快速回轉(zhuǎn)，電磁鐵10YA和11YA的通、斷電可控制手臂的回轉(zhuǎn)方向。若10YA通電，11YA斷電，換向閥23的左位接入系統(tǒng)，手臂順時(shí)針快速轉(zhuǎn)動(dòng)。其油路分述如下：進(jìn)油路：過濾器1→泵3→單向閥6→節(jié)流閥20→閥23左位→液壓缸24的左進(jìn)油右出油?；赜吐罚阂簤焊?4右進(jìn)左出→閥23→電磁換向閥22左位→油箱。(5)　手腕回轉(zhuǎn)擺動(dòng)電磁鐵12YA通電時(shí)，換向閥28的左位工作，手臂在擺動(dòng)缸29的驅(qū)動(dòng)下可快速回轉(zhuǎn)，電磁鐵12YA和13YA的通、斷電可控制手臂的回轉(zhuǎn)方向。若12YA通電，13YA斷電，換向閥28的左位接入系統(tǒng)，手臂順時(shí)針快速轉(zhuǎn)動(dòng)。其油路分述如下：進(jìn)油路：過濾器1→泵3→單向閥6→節(jié)流閥25→閥28左位→液壓缸29的左進(jìn)油右出油?；赜吐罚阂簤焊?9右進(jìn)左出→閥28→電磁換向閥27左位→油箱。11機(jī)械手的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　工業(yè)機(jī)械手的電器控制系統(tǒng)相當(dāng)于人的大腦，它指揮機(jī)械手的動(dòng)作，并協(xié)調(diào)機(jī)械手與生產(chǎn)系統(tǒng)之間的關(guān)系。機(jī)械手的工作順序、應(yīng)達(dá)到的位置，如手臂上下移動(dòng)、伸縮、回轉(zhuǎn)及擺動(dòng)、手腕上下、左右擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)、手指的開閉動(dòng)作，以及各個(gè)動(dòng)作的時(shí)間、速度等，都是在控制系統(tǒng)的指揮下，通過每一運(yùn)動(dòng)部件沿各坐標(biāo)軸的動(dòng)作按照預(yù)先整定好的程序來實(shí)現(xiàn)的。不論自動(dòng)電氣控制裝置復(fù)雜程度如何，對(duì)于生產(chǎn)線及各種功能的機(jī)械手來說，一般都要求電氣控制系統(tǒng)按照預(yù)先規(guī)定的動(dòng)作程序進(jìn)行順序控制。隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展以及工業(yè)機(jī)械手技術(shù)的不斷成熟，可編程控制器被廣泛應(yīng)用，它的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定、編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)、無觸點(diǎn)面配線，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少、維修工作量小，維修方便，體積小，能耗低。所以該機(jī)械手采用PLC控制。 用于控制機(jī)械手的PLC簡(jiǎn)介 PLC簡(jiǎn)介PLC系統(tǒng)構(gòu)成，盡管各類型可編程序控制器的結(jié)構(gòu)各不相同，但其主體均由微處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出組件等構(gòu)成。電源單元：將交流電轉(zhuǎn)換成PLC所需的直流電，保證消除各種干擾使供電穩(wěn)定、安全、可靠。備有鋰電池，以保證斷電時(shí)仍保持存放在讀寫存儲(chǔ)器RAM中的信息。儲(chǔ)存器：EPROM或RAM，存放監(jiān)控程序和用戶程序。輸入組件：光耦合隔離輸入接口和輸入狀態(tài)寄存器。輸出組件：輸出狀態(tài)寄存器、輸出鎖存器、光耦合器、功率放大器等（繼電器和晶體管）微處理器：包括控制部分和運(yùn)算部分。PLC控制采用循環(huán)處理方式(周期工作方式)。 機(jī)械手PLC的選用三菱公司推出的FX系列高性能小型可編程序控制器以其一些卓越的性能特點(diǎn)，目前在工程應(yīng)用領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。(1)占用空間小，高度一般只有90mm，深度為75m，甚至更小。(2)先進(jìn)美觀的外部結(jié)構(gòu)。(3)靈活多變的系統(tǒng)配置，可以選用多種基本單元、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，組成不同I /O點(diǎn)和不同的功能的控制系統(tǒng)，各種不同的配置都可以得到更高的性價(jià)比。(4)功能強(qiáng)，使用方便基于這些特點(diǎn)，我們選用作為控制機(jī)械手的PLC，由于機(jī)械手所要完成的動(dòng)作比較簡(jiǎn)單，所以不需輸入輸出點(diǎn)數(shù)很高的型號(hào)，同時(shí)又為了保證PLC有一定的通用性，遂選定－64M，其輸出點(diǎn)數(shù)為32點(diǎn)，即Y0－Y37，輸入點(diǎn)數(shù)為32點(diǎn)，即X0－X37，除開尾數(shù)為八或九的元件號(hào)?！」I(yè)用機(jī)械手的動(dòng)作順序的PLC編程本上下料機(jī)械手的動(dòng)作順序：(1)機(jī)械手置于原始位置（大臂垂直放置，小臂水平處于常態(tài)，手指松開）；(2)小臂伸出，夾緊工件；(3)小臂縮回至原狀態(tài)，保持工件夾緊；(4)手腕正向旋轉(zhuǎn)180度；(5)手臂左擺90度；(6)手臂上揚(yáng)40度；(7)小臂伸出至工件加工位置，手腕反向回旋180度；(8)松開工件，手臂縮回原處；(9)手臂伸出，手指夾緊工件；(10)手臂縮回原處，保持工件夾緊；(11)手腕正向回轉(zhuǎn)180度手臂下擺40度；(12)手臂左擺90度