液壓伺服系統(tǒng)-研究生1

1、 伺服系統(tǒng)又稱隨動(dòng)系統(tǒng)或伺服系統(tǒng)又稱隨動(dòng)系統(tǒng)或跟蹤系統(tǒng)，是一種自動(dòng)控制系跟蹤系統(tǒng)，是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，執(zhí)行元件統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，執(zhí)行元件能以一定的精度自動(dòng)地按照輸能以一定的精度自動(dòng)地按照輸入信號(hào)的變化規(guī)律而動(dòng)作。用入信號(hào)的變化規(guī)律而動(dòng)作。用液壓元件組成的伺服系統(tǒng)稱為液壓元件組成的伺服系統(tǒng)稱為液壓伺服系統(tǒng)。液壓伺服系統(tǒng)。教學(xué)要求l掌握液壓伺服系統(tǒng)的工作原理掌握液壓伺服系統(tǒng)的工作原理 l熟悉液壓伺服控制元件及電液伺服閥熟悉液壓伺服控制元件及電液伺服閥的原理與用途的原理與用途 l了解常見各種伺服閥的類型，工作原了解常見各種伺服閥的類型，工作原理與特點(diǎn)理與特點(diǎn) l能分析一般液壓伺服系統(tǒng)的

2、工作原理能分析一般液壓伺服系統(tǒng)的工作原理本章目錄第二節(jié)第二節(jié) 典型的液壓伺服控制元件典型的液壓伺服控制元件第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第三節(jié)第三節(jié) 電液伺服閥電液伺服閥第四節(jié)第四節(jié) 液壓伺服系統(tǒng)實(shí)例液壓伺服系統(tǒng)實(shí)例第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1 液壓系統(tǒng)的開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)開式系統(tǒng) 145386710912閉式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)2 液壓伺服系統(tǒng)的開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)傳統(tǒng)開環(huán)液壓系統(tǒng) 閉環(huán)液壓系統(tǒng) 滑閥是轉(zhuǎn)換放大元件，它將輸入的機(jī)械信號(hào)滑閥是轉(zhuǎn)換放大元件，它將輸入的機(jī)械信號(hào)(閥芯位移閥芯位移)轉(zhuǎn)換成液壓信轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)號(hào)(流量、壓力流量、壓力)輸出，并加以功率放大。液壓缸是執(zhí)行元件，輸

3、入是壓輸出，并加以功率放大。液壓缸是執(zhí)行元件，輸入是壓力油的流量，輸出是運(yùn)動(dòng)速度力油的流量，輸出是運(yùn)動(dòng)速度(或位移或位移)?；y閥體與液壓缸體剛性連結(jié)。滑閥閥體與液壓缸體剛性連結(jié)在一起，構(gòu)成反饋回路。因此，這是個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。在一起，構(gòu)成反饋回路。因此，這是個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。伺服控制系統(tǒng)的組成伺服控制系統(tǒng)的組成液壓伺服系統(tǒng)的工作原理液壓伺服系統(tǒng)的工作原理 仿形刀架裝在車床床鞍仿形刀架裝在車床床鞍后部，隨床鞍一起作縱向移后部，隨床鞍一起作縱向移動(dòng)，并按照樣件的輪廓形狀動(dòng)，并按照樣件的輪廓形狀車削工件；樣件安裝在床身車削工件；樣件安裝在床身支架上，是固定不動(dòng)的。液支架上，是固定不動(dòng)的。液壓泵站則放在

4、車床附近的地壓泵站則放在車床附近的地面上，與仿形刀架以軟管相面上，與仿形刀架以軟管相連。連。 液壓仿形刀架工作原理液壓仿形刀架工作原理 仿形刀架的活塞桿固定仿形刀架的活塞桿固定在刀架底座上，液壓缸的在刀架底座上，液壓缸的缸體缸體6、杠桿、杠桿8、伺服閥體、伺服閥體7是和刀架是和刀架3連在一起的，可連在一起的，可在刀架底座的導(dǎo)軌上沿液在刀架底座的導(dǎo)軌上沿液壓缸軸向移動(dòng)。伺服閥芯壓缸軸向移動(dòng)。伺服閥芯10在彈簧的作用下通過閥在彈簧的作用下通過閥桿桿9將杠桿將杠桿8上的觸銷上的觸銷11壓壓在樣件在樣件12上。由液壓泵上。由液壓泵14來的油經(jīng)濾油器來的油經(jīng)濾油器13通入伺通入伺服閥的服閥的A口，并根據(jù)

5、閥芯所口，并根據(jù)閥芯所在位置經(jīng)在位置經(jīng)B或或C通入液壓缸通入液壓缸的上腔或下腔，使刀的上腔或下腔，使刀架架3和和車刀車刀2退離或切入工件退離或切入工件1。液壓伺服系統(tǒng)的工作原理液壓伺服系統(tǒng)的工作原理液壓伺服系統(tǒng)的工作原理液壓伺服系統(tǒng)的工作原理 車削圓柱面時(shí)，溜板沿床身車削圓柱面時(shí)，溜板沿床身導(dǎo)軌導(dǎo)軌4縱向移動(dòng)。杠桿觸銷在樣縱向移動(dòng)。杠桿觸銷在樣件上水平段滑動(dòng)，閥口不打開，件上水平段滑動(dòng)，閥口不打開，刀架跟隨溜板一起縱向移動(dòng)，車刀架跟隨溜板一起縱向移動(dòng)，車刀在工件刀在工件1上車出圓柱面；車削上車出圓柱面；車削圓錐面時(shí)，觸銷沿樣件斜線滑動(dòng)，圓錐面時(shí)，觸銷沿樣件斜線滑動(dòng)，杠桿向上方偏擺，帶動(dòng)閥芯上移

6、，杠桿向上方偏擺，帶動(dòng)閥芯上移，閥口打開，壓力油進(jìn)入缸上腔推閥口打開，壓力油進(jìn)入缸上腔推動(dòng)缸體連同閥體和刀架后退。閥動(dòng)缸體連同閥體和刀架后退。閥體后退逐漸關(guān)小閥口，直至關(guān)閉。觸銷在樣件上不斷抬起，刀體后退逐漸關(guān)小閥口，直至關(guān)閉。觸銷在樣件上不斷抬起，刀架也就不斷后退運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)合成使刀具在工件上車出圓錐面。架也就不斷后退運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)合成使刀具在工件上車出圓錐面。 其它曲面形狀或凸肩都其它曲面形狀或凸肩都是合成切削的結(jié)果。是合成切削的結(jié)果。 如圖所示，如圖所示，v1、v2和和v分分別表示溜板帶動(dòng)刀架的縱向別表示溜板帶動(dòng)刀架的縱向運(yùn)動(dòng)速度、刀具沿液壓缸運(yùn)動(dòng)速度、刀具沿液壓缸軸向的運(yùn)動(dòng)速度和刀具的實(shí)軸向

7、的運(yùn)動(dòng)速度和刀具的實(shí)際合成速度。際合成速度。液壓伺服系統(tǒng)特點(diǎn)液壓伺服系統(tǒng)特點(diǎn) 1 1）跟蹤：輸出跟蹤輸入）跟蹤：輸出跟蹤輸入 2 2）放大：輸出大于輸入）放大：輸出大于輸入 3 3）誤差：輸出滯后輸入）誤差：輸出滯后輸入 4 4）反饋：輸出減小輸入）反饋：輸出減小輸入液壓伺服系統(tǒng)分類液壓伺服系統(tǒng)分類 按輸出物理量分按輸出物理量分：位置、速度、力伺服系統(tǒng)：位置、速度、力伺服系統(tǒng) 按信號(hào)分類按信號(hào)分類：機(jī)液、電液、氣液伺服系統(tǒng)：機(jī)液、電液、氣液伺服系統(tǒng) 按元件分按元件分：閥控系統(tǒng)、泵控系統(tǒng)：閥控系統(tǒng)、泵控系統(tǒng)特點(diǎn)：特點(diǎn)：控制精度高、響應(yīng)速度快、自動(dòng)化程度高、體積控制精度高、響應(yīng)速度快、自動(dòng)化程度高

8、、體積??；但是，元件造價(jià)高，對(duì)油要求高，效率較低。小；但是，元件造價(jià)高，對(duì)油要求高，效率較低。第二節(jié) 典型的液壓伺服控制元件常見的液壓伺服控制元件有滑閥、射流管閥和噴嘴擋板閥等常見的液壓伺服控制元件有滑閥、射流管閥和噴嘴擋板閥等 滑閥滑閥單邊節(jié)流滑閥單邊節(jié)流滑閥 滑閥控制邊的開口滑閥控制邊的開口量量xs控制著液壓缸右控制著液壓缸右腔的壓力和流量，從腔的壓力和流量，從而控制液壓缸運(yùn)動(dòng)的而控制液壓缸運(yùn)動(dòng)的速度和方向。速度和方向。 雙邊節(jié)流滑閥雙邊節(jié)流滑閥 壓力油一路直接進(jìn)入壓力油一路直接進(jìn)入液壓缸有桿腔，另一路經(jīng)液壓缸有桿腔，另一路經(jīng)滑閥左控制邊的開口滑閥左控制邊的開口xs1和和液壓缸無桿腔相通，

9、并經(jīng)液壓缸無桿腔相通，并經(jīng)滑閥右控制邊滑閥右控制邊x s2流回油箱。流回油箱。當(dāng)滑閥向左移動(dòng)時(shí)，當(dāng)滑閥向左移動(dòng)時(shí)，xs1減小，減小，xs2增大，液壓缸無桿腔壓力增大，液壓缸無桿腔壓力p1減小，兩腔受力不平衡，缸體向左移動(dòng)。反之缸體向右減小，兩腔受力不平衡，缸體向左移動(dòng)。反之缸體向右移動(dòng)。移動(dòng)。 四邊節(jié)流滑閥四邊節(jié)流滑閥 滑閥有四個(gè)控制滑閥有四個(gè)控制邊，開口邊，開口xs1、xs2分分別控制進(jìn)入缸兩腔的別控制進(jìn)入缸兩腔的壓力油，開口壓力油，開口xs3、xs4分別控制液壓缸兩腔分別控制液壓缸兩腔的回油。當(dāng)滑閥向左的回油。當(dāng)滑閥向左移動(dòng)時(shí)，液壓缸左腔移動(dòng)時(shí)，液壓缸左腔的進(jìn)油口的進(jìn)油口xs1減小，回減小

10、，回油口油口xs3增大，使增大，使p2迅速減??；與此同時(shí)，液壓缸右腔的進(jìn)迅速減??；與此同時(shí)，液壓缸右腔的進(jìn)油口油口xs2增大，回油口增大，回油口xs4減小，使減小，使p1迅速增大。這樣就使活迅速增大。這樣就使活塞迅速左移。塞迅速左移。 三種節(jié)流邊的對(duì)零狀態(tài)三種節(jié)流邊的對(duì)零狀態(tài)1）負(fù)開口）負(fù)開口 （xs0）有較大的不靈敏區(qū)，較少采用有較大的不靈敏區(qū)，較少采用2）正開口）正開口 （xs0）工作精度較負(fù)開口高，但功率損耗大，穩(wěn)定）工作精度較負(fù)開口高，但功率損耗大，穩(wěn)定性也較差。性也較差。3）零開口）零開口 （xs=0）其工作）其工作 精度最高，制造精度最高，制造 工藝性差。工藝性差。射流管閥射流管閥

11、 射流管閥由射流管射流管閥由射流管1和接和接收板收板2組成。射流管可繞軸組成。射流管可繞軸左右擺動(dòng)一個(gè)不大的角度，接左右擺動(dòng)一個(gè)不大的角度，接收板上有兩個(gè)并列的接收孔收板上有兩個(gè)并列的接收孔a、b，分別與液壓缸兩腔相通。，分別與液壓缸兩腔相通。壓力油從管道進(jìn)入射流管后從壓力油從管道進(jìn)入射流管后從錐形噴嘴射出，經(jīng)接收孔進(jìn)入錐形噴嘴射出，經(jīng)接收孔進(jìn)入液壓缸兩腔。液壓缸兩腔。 射流管偏向哪個(gè)接收孔，射流管偏向哪個(gè)接收孔，油缸相應(yīng)的工作腔壓力提高，油缸相應(yīng)的工作腔壓力提高，缸體就向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。缸體就向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。噴嘴擋板閥噴嘴擋板閥 由擋板由擋板1、噴嘴、噴嘴2和和3、固定節(jié)流小孔、固定節(jié)流小孔4

12、和和5等元件組成。等元件組成。擋板和兩個(gè)噴嘴之間形成兩個(gè)可變截面的節(jié)流縫隙擋板和兩個(gè)噴嘴之間形成兩個(gè)可變截面的節(jié)流縫隙1和和2。當(dāng)擋板處于中間位置時(shí)，兩縫隙所形成的液阻相等，兩噴嘴當(dāng)擋板處于中間位置時(shí)，兩縫隙所形成的液阻相等，兩噴嘴腔內(nèi)的油壓相等，缸不腔內(nèi)的油壓相等，缸不動(dòng)。當(dāng)輸入信號(hào)使擋板向左偏動(dòng)。當(dāng)輸入信號(hào)使擋板向左偏擺時(shí)，可變縫隙擺時(shí)，可變縫隙1關(guān)小關(guān)小2開大開大p1上升上升p2下降，缸體向左移動(dòng)。下降，缸體向左移動(dòng)。當(dāng)噴嘴跟隨缸體移動(dòng)到擋板兩當(dāng)噴嘴跟隨缸體移動(dòng)到擋板兩邊對(duì)稱位置時(shí)，缸運(yùn)動(dòng)停止。邊對(duì)稱位置時(shí)，缸運(yùn)動(dòng)停止。單噴嘴擋板閥單噴嘴擋板閥由固定節(jié)流孔、噴嘴和擋板組成由固定節(jié)流孔、噴

13、嘴和擋板組成擋板與噴嘴端面之間的間隙減小時(shí)，由擋板與噴嘴端面之間的間隙減小時(shí)，由于可變液阻增大使通過固定節(jié)流孔的于可變液阻增大使通過固定節(jié)流孔的流量減小，固定節(jié)流孔壓降也減小，因流量減小，固定節(jié)流孔壓降也減小，因此控制壓力此控制壓力Pc增大，推動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)，反增大，推動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)，反之亦然。之亦然。單噴嘴擋板閥是三通閥，只能用單噴嘴擋板閥是三通閥，只能用來控制差動(dòng)液壓缸。來控制差動(dòng)液壓缸。供油壓力供油壓力ps(恒壓源恒壓源)與液壓缸的有與液壓缸的有桿腔相連。桿腔相連。控制壓力控制壓力pc與負(fù)載腔與負(fù)載腔(液壓缸無桿液壓缸無桿腔腔)相連。相連。v 與滑閥相比，噴嘴擋板閥的突出優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)部分(擋板)的

14、慣性小，位移量小，故動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度高，靈敏度高；v它對(duì)制造公差要求低，制造成本低；噴嘴擋板閥對(duì)污物不敏感。v故這種閥在低功率系統(tǒng)中很受歡迎，因?yàn)樵谶@種場(chǎng)合下，由于泄漏量大而造成的功率損失是可以允許的。大多數(shù)二級(jí)伺服閥的第一級(jí)均采用噴嘴擋板閥。第三節(jié)第三節(jié) 電液伺服閥電液伺服閥 電液伺服閥是電液聯(lián)合控電液伺服閥是電液聯(lián)合控制的多級(jí)伺服元件，它能將微制的多級(jí)伺服元件，它能將微弱的電氣輸入信號(hào)放大成大功弱的電氣輸入信號(hào)放大成大功率的液壓能量輸出。它具有控率的液壓能量輸出。它具有控制精度高和放大倍數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，制精度高和放大倍數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，在液壓控制系統(tǒng)中得到廣泛的在液壓控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。在此著重介

15、紹一種典型應(yīng)用。在此著重介紹一種典型電液伺服閥的工作原理電液伺服閥的工作原理 電液伺服閥的組成電液伺服閥的組成由力矩馬達(dá)和液壓放大器組成。由力矩馬達(dá)和液壓放大器組成。力矩馬達(dá)力矩馬達(dá)組成組成 由一對(duì)永久磁鐵由一對(duì)永久磁鐵1、導(dǎo)磁體、導(dǎo)磁體2和和 4、銜鐵、銜鐵3、線圈、線圈5和內(nèi)部懸置擋板和內(nèi)部懸置擋板 7的彈簧管的彈簧管6等組成等組成 。液壓放大器液壓放大器組成組成l前置放大器前置放大器 前置放大級(jí)是一個(gè)前置放大級(jí)是一個(gè)雙噴嘴擋板閥，它主要由擋板雙噴嘴擋板閥，它主要由擋板7 噴嘴噴嘴8節(jié)流孔節(jié)流孔10和濾油器和濾油器11組成。組成。l功率放大器功率放大器 功率放大級(jí)主要由功率放大級(jí)主要由 滑

16、閥滑閥9和擋板下部的反饋彈簧片和擋板下部的反饋彈簧片組成。組成。電液伺服閥工作原理電液伺服閥工作原理力矩馬達(dá)工作原理力矩馬達(dá)工作原理 磁鐵把導(dǎo)磁體磁化成磁鐵把導(dǎo)磁體磁化成N、S極，形成磁場(chǎng)。銜鐵和擋板極，形成磁場(chǎng)。銜鐵和擋板固連由彈簧支撐位于導(dǎo)磁體的固連由彈簧支撐位于導(dǎo)磁體的中間。擋板下端球頭嵌放在滑中間。擋板下端球頭嵌放在滑閥中間凹槽內(nèi)；線圈無電流時(shí)，閥中間凹槽內(nèi)；線圈無電流時(shí)，力矩馬達(dá)無力矩輸出，擋板處力矩馬達(dá)無力矩輸出，擋板處于兩噴嘴中間；當(dāng)輸入電流通于兩噴嘴中間；當(dāng)輸入電流通過線圈使銜鐵過線圈使銜鐵3左端被磁化為左端被磁化為N極，右端為極，右端為S極，銜鐵逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)。彈簧管彎曲產(chǎn)生反力

17、矩，極，銜鐵逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)。彈簧管彎曲產(chǎn)生反力矩，使銜鐵轉(zhuǎn)過使銜鐵轉(zhuǎn)過角。電流越大角。電流越大角就越大，力矩馬達(dá)把輸入電信角就越大，力矩馬達(dá)把輸入電信號(hào)轉(zhuǎn)換為力矩信號(hào)輸出。號(hào)轉(zhuǎn)換為力矩信號(hào)輸出。 壓力油經(jīng)濾油器和節(jié)壓力油經(jīng)濾油器和節(jié)流孔流到滑閥左、右兩端流孔流到滑閥左、右兩端油腔和兩噴嘴腔，由噴嘴油腔和兩噴嘴腔，由噴嘴噴出，經(jīng)閥噴出，經(jīng)閥9中部流回油箱中部流回油箱力矩馬達(dá)無輸出信號(hào)時(shí)，力矩馬達(dá)無輸出信號(hào)時(shí)，擋板不動(dòng)，滑閥兩端壓力相擋板不動(dòng)，滑閥兩端壓力相等。當(dāng)矩馬達(dá)有信號(hào)輸出時(shí)，擋板偏轉(zhuǎn)，兩噴嘴與擋板之間等。當(dāng)矩馬達(dá)有信號(hào)輸出時(shí)，擋板偏轉(zhuǎn)，兩噴嘴與擋板之間的間隙不等，致使滑閥兩端壓力不等，推動(dòng)閥芯

18、移動(dòng)。的間隙不等，致使滑閥兩端壓力不等，推動(dòng)閥芯移動(dòng)。前置放大級(jí)工作原理前置放大級(jí)工作原理功率放大級(jí)工作原理功率放大級(jí)工作原理 當(dāng)前置放大級(jí)有壓差信號(hào)當(dāng)前置放大級(jí)有壓差信號(hào)使滑閥閥芯移動(dòng)時(shí)，主油路使滑閥閥芯移動(dòng)時(shí)，主油路被接通?；y位移后的開度被接通?；y位移后的開度正比于力矩馬達(dá)的輸入電流，正比于力矩馬達(dá)的輸入電流，則閥的輸出流量和輸入電流則閥的輸出流量和輸入電流成正比；當(dāng)輸入電流反向時(shí)，成正比；當(dāng)輸入電流反向時(shí)，輸出流量也反向?；y移動(dòng)輸出流量也反向。滑閥移動(dòng)同時(shí)，擋板下端的小球亦隨同時(shí)，擋板下端的小球亦隨同移動(dòng)，使擋板彈簧片產(chǎn)生同移動(dòng)，使擋板彈簧片產(chǎn)生彈性反力，阻止滑閥繼續(xù)移動(dòng)；擋板變形

19、又使它在兩噴嘴間彈性反力，阻止滑閥繼續(xù)移動(dòng)；擋板變形又使它在兩噴嘴間的位移量減小，實(shí)現(xiàn)了反饋。當(dāng)滑閥上的液壓作用力和擋板的位移量減小，實(shí)現(xiàn)了反饋。當(dāng)滑閥上的液壓作用力和擋板彈性反力平衡時(shí)，滑閥便保持在這一開度上不再移動(dòng)。即是彈性反力平衡時(shí)，滑閥便保持在這一開度上不再移動(dòng)。即是力反饋。當(dāng)輸入電流為力反饋。當(dāng)輸入電流為0時(shí)，閥芯在反饋桿的反力矩作用下回時(shí)，閥芯在反饋桿的反力矩作用下回到中位，伺服閥處于不工作狀態(tài)。所以說電液伺服閥是精確到中位，伺服閥處于不工作狀態(tài)。所以說電液伺服閥是精確控制輸出流量的閥，輸出流量的大小與輸入電流的大小成正控制輸出流量的閥，輸出流量的大小與輸入電流的大小成正比。比。比

20、較: 電液比例閥和電液伺服閥電液比例閥是利用具有驅(qū)動(dòng)力與輸入電流成正比特性的比例電磁電液比例閥是利用具有驅(qū)動(dòng)力與輸入電流成正比特性的比例電磁鐵（也可用力矩馬達(dá)、力馬達(dá)或伺服電機(jī)等）取代手動(dòng)給定裝置，鐵（也可用力矩馬達(dá)、力馬達(dá)或伺服電機(jī)等）取代手動(dòng)給定裝置，并與閥的基本部分（與普通液壓控制閥基本相同）組合而成的一并與閥的基本部分（與普通液壓控制閥基本相同）組合而成的一種閥。種閥。v按控制元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不同組合可分為四種控制類型：閥控液壓缸、閥控液壓馬達(dá)、泵控液壓缸、泵控液壓馬達(dá)。v為了使動(dòng)力機(jī)構(gòu)有良好的動(dòng)特性在控制元件與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的布局上應(yīng)盡可能靠近或組合成整體式。伺服閥較輕巧，閥控系統(tǒng)通常做成

21、整體式。伺服變量泵尺寸大，做成整體式會(huì)有困難，因此泵控馬達(dá)多采用分離式。v實(shí)際系統(tǒng)中較常見的結(jié)構(gòu)形式為：閥控液壓缸、閥控液壓馬達(dá)、分離式泵控液壓馬達(dá)、整體式泵控液壓馬達(dá)。第四節(jié)第四節(jié) 液壓伺服系統(tǒng)實(shí)例液壓伺服系統(tǒng)實(shí)例機(jī)械手伸縮運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng)機(jī)械手伸縮運(yùn)動(dòng)伺服系統(tǒng) 包括四個(gè)伺服系統(tǒng)，分別控制機(jī)械手的伸縮、回轉(zhuǎn)、包括四個(gè)伺服系統(tǒng)，分別控制機(jī)械手的伸縮、回轉(zhuǎn)、升降和手腕的動(dòng)作。以伸縮伺服系統(tǒng)為例，介紹其工作原升降和手腕的動(dòng)作。以伸縮伺服系統(tǒng)為例，介紹其工作原理。理。組成組成它主要由電液伺服閥它主要由電液伺服閥1、液壓缸、液壓缸2、活塞桿帶動(dòng)的機(jī)械手、活塞桿帶動(dòng)的機(jī)械手 臂臂3、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)

22、構(gòu)4、電位器電位器5、步進(jìn)電動(dòng)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)6和放大器和放大器7等元等元件組成。件組成。工作原理工作原理 由數(shù)控裝置發(fā)出的脈沖信號(hào)，使步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電位器由數(shù)控裝置發(fā)出的脈沖信號(hào)，使步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電位器5的的動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)過一定的角度動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)過一定的角度i，使動(dòng)觸頭偏離電位器中位，使動(dòng)觸頭偏離電位器中位，產(chǎn)生微弱電壓產(chǎn)生微弱電壓u1，經(jīng)放大器，經(jīng)放大器7放大成放大成u2后輸入電液伺服閥后輸入電液伺服閥1的的控制線圈，產(chǎn)生一定的開口量。時(shí)壓力油以流量控制線圈，產(chǎn)生一定的開口量。時(shí)壓力油以流量q流經(jīng)閥的開流經(jīng)閥的開口進(jìn)入缸左腔，缸右腔油經(jīng)伺服閥回油箱，活塞連同機(jī)械手口進(jìn)入缸左腔，缸右腔油經(jīng)伺服閥

23、回油箱，活塞連同機(jī)械手手臂一起向右移動(dòng)，行程為手臂一起向右移動(dòng)，行程為xv；。當(dāng)電位器中位和觸頭重合；。當(dāng)電位器中位和觸頭重合時(shí)，輸出電壓為零，閥口關(guān)閉，手臂移動(dòng)停止。手臂移動(dòng)行時(shí)，輸出電壓為零，閥口關(guān)閉，手臂移動(dòng)停止。手臂移動(dòng)行程決定于脈沖程決定于脈沖數(shù)量，速度決定于脈沖數(shù)量，速度決定于脈沖頻率。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)反頻率。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)反向脈沖時(shí)，步進(jìn)電機(jī)逆向脈沖時(shí)，步進(jìn)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，手臂縮回。時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，手臂縮回。鋼帶張力控制系統(tǒng)鋼帶張力控制系統(tǒng)(可與定量泵可與定量泵變量馬達(dá)系統(tǒng)比較變量馬達(dá)系統(tǒng)比較)在圖示的鋼帶張力控制系統(tǒng)中，在圖示的鋼帶張力控制系統(tǒng)中，2為牽引輥，為牽引輥，8為加載裝置，為加載

24、裝置，它們使鋼帶具有一定的張力。由于張力可能有波動(dòng)，為此在它們使鋼帶具有一定的張力。由于張力可能有波動(dòng)，為此在轉(zhuǎn)向輥轉(zhuǎn)向輥4的軸承上設(shè)置一力傳感器的軸承上設(shè)置一力傳感器5，以檢測(cè)帶材的張力，以檢測(cè)帶材的張力，并用伺服液壓缸并用伺服液壓缸1帶動(dòng)浮動(dòng)輥帶動(dòng)浮動(dòng)輥6來調(diào)節(jié)張力。當(dāng)實(shí)測(cè)張力與來調(diào)節(jié)張力。當(dāng)實(shí)測(cè)張力與要求張力有偏差時(shí)，偏要求張力有偏差時(shí)，偏差電壓經(jīng)放大器差電壓經(jīng)放大器9放大后放大后使得電液伺服閥使得電液伺服閥7有輸出有輸出活塞帶動(dòng)浮動(dòng)輥活塞帶動(dòng)浮動(dòng)輥6調(diào)節(jié)鋼調(diào)節(jié)鋼帶的張緊程度以減少其偏帶的張緊程度以減少其偏差，所以這是力控制系統(tǒng)。差，所以這是力控制系統(tǒng)。回憶：回憶：這種系統(tǒng)可用在紙帶這種系統(tǒng)可用在紙帶和帶鋼的卷曲上，通和帶鋼的卷曲上，通過增加馬達(dá)的排量，過增加馬達(dá)的排量，可使轉(zhuǎn)速降低，在卷可使轉(zhuǎn)速降低，在卷曲半徑增加的情況下，曲半徑增加的情況下，可保證紙帶的進(jìn)給速可保證紙帶的進(jìn)給速度恒定，同時(shí)扭矩增度恒定，同時(shí)扭矩增加，而卷曲半徑增加，加，而卷曲半徑增加，保證