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气动伺服注塑机械手系统基本原理

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气动伺服注塑机械手系统基本原理

伺服注塑机械手能实现伸缩、回转、升降的动作,每一个动作都是由电气—气压伺服系统驱动的,其原理相同。

注塑机械手伸缩运动电气—气压伺服系统主要由放大器,电气伺服,气缸,机械手手臂,齿轮齿条机构,电位器和步进电机等元件组成。

当电位器的触头位于中位时,触头上并没有电压的输出。当其偏离这个位置时,由于有了一定偏差就会输出电压。电位器触头产生的微弱电压,经放大器放大后能够对电气伺服阀进行控制。电位器触头由电动机带动进行旋转,步进电机的旋转方向以及角位移和角速度由数字控制装置发出的脉冲数和脉冲频率控制。齿条固定在机械手臂上,电位器壳体则固定在这个齿轮上,所以当机械手臂带动齿轮旋转时,电位器壳体同齿轮一起转动,形成负反馈。

注塑机械手伸缩运动伺服系统的工作原理是:由数字控制元件发出一定数量的电子脉冲,使步进电机带动电位器的动触头转过一定的角度(假设顺时针方向转动),动触头偏离了电位器的中位,产生微弱电压,经放大器放大后,输入给电气控制伺服阀的线圈,使伺服控制阀产生的开口量。这时,压缩空气经过阀的开口进入气缸,推动活塞杆连同机械手手臂一起向右运动。

由于齿轮和机械手臂的齿条相啮合,所以当机械手臂向右移动时,电位器跟着做顺时针方向旋转。当电位器的中位和触头重合时,偏差为零,则动触头的输出电压为零,电气伺服阀就会失去信号,阀口关闭,手臂停止移动。机械手臂移动的行程由脉冲数量决定,速度则取决于脉冲频率。当数字控制元件发出反向的脉冲时,步进电机发生逆时针方向转动,手臂缩回。

气压驱动方式气源方便,气源系统简单、清洁无污染,且压缩空气在管路中流速可达100m/s (液压油的流速只有5m/s),所以动作速度快,符合机械手动作越来越快的趋势。

随着气动技术的快速发展,气动伺服注塑机械手的精度和准确度得到了大大提升,为工业自动化作出了巨大贡献。

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