某机械臂液压伺服系统异常原因剖析
2021-07-25 15:49:06张中元
机电工程技术
2021年6期
杨 华，张中元，王 龙
（山西航天清华装备有限责任公司，山西 长治 046012）
0 引言
重型机械臂凭借可承受大负载、工作范围广、定位精度高的优势，作为大型机器人的基础平台，在工业领域得到广泛应用，如大型焊接机器人、喷涂机器人等。而液压伺服系统由于系统体积小、重量轻、响应速度快、控制精度高、稳定性易保证［1－3］等优点，成为高精度重型机械臂动力分系统的优先选择。
某一重型机械臂由4个关节组成，由下到上依次为关节1～4。其中关节1为360°回转；关节2～4为伺服伸缩油缸驱动的臂架旋转。伺服控制系统选用力士乐伺服比例阀作为控制元件，运动控制器和工业计算机作为其上位控制器，该类控制阀预开口形式为零开口，中位时A、B、P、T口节流相通，另外系统选用1个两位三通电磁换向阀控制2个带外泄油口的液控单向阀作为液压锁进行系统急停控制，系统额定压力为21 MPa。某关节液压原理如图1所示。
图1 某关节液压原理
该机械臂存在两个异常现象：一是控制系统及伺服比例阀通电后，系统未发送运动指令，伺服油缸有时会进行约20 mm的伸缩动作；二是臂架运动过程中，关闭液压锁会发现压力表显示值将逐渐升高，最终远高于系统额定压力。
从液压系统原理、液压元器件结构组成、系统使用环境等内外因素，分析造成系统异常所有可能因素包括控制信号干扰、伺服阀零偏或泄漏液压锁元器件损坏、油缸自身泄漏、液压介质性质改变。
1 异常现象1原因剖析……
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