一种电液混合驱动式机械臂控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电液混合驱动式机械臂控制系统，本实用新型专利技术设置电动机控制的单向变量叶片泵与液压‑电气二次元件两种动力元件，在不同负载工况下采取不同的负载驱动方式。轻载工况下，供油源处单向变量叶片泵供油，回路实现阀内合流，并联的单杆液压缸快速动作实现快速起升；重载平稳上升工况下，液压‑电气二次元件切换“发动机‑液压泵”模式，发动机输出扭矩驱动液压泵运转，构成泵控缸闭式回路；重力降落工况下，液压‑电气二次元件切换“液压马达‑发电机”模式，机械臂重力下降时释放的能量驱动液压马达输出扭矩。在达到一定系统压力和下降高度情况下，与液压马达同轴的发电机产生电量，为蓄电池充电。

【技术实现步骤摘要】
一种电液混合驱动式机械臂控制系统
本技术属于电液混合控制领域，具体涉及一种电液混合驱动式机械臂控制系统。
技术介绍
在制造业中，工业机器人已经成为必不可少的机械自动化设备。工业机器人包括仿人机器人、轮式机器人、爬行或蠕动机器人、机械臂。其中，机械臂具有固定活动环节，能够代替人类完成一些危险和大负荷作业劳动，应用场景多样。随着机械自动化的不断推进，机械臂技术应用已日渐成熟，在工业、建筑、物流等多个领域中，机械臂广泛应用于转载大型重载的物体，例如在房屋建造中对离散建筑体进行对接，在桥梁建造中对桥体进行装载。现有的大型装载机械臂，为适应重型负载工况，常采用大扭矩液压泵作为动力元件，通过液压力驱动马达或缸等执行元件实现工况。为满足更大负载需求和实现更宽作业面积，机械臂会构造双缸同步回路，设置分流集流阀等同步装置消除位置误差。在不同负载条件下(特别是轻载条件)，单泵驱动方式导致能量损失增大，高压管路内发热量升高。单泵驱动在大行程下的稳定性也比较差，易造成油缸颤动或者支撑臂压力不足，严重影响作业效果。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种电液混合驱动式机械臂控制系统，提高举升稳定性，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电液混合驱动式机械臂控制系统，其特征在于，包括设置在机械臂上的两个并联的单杆液压缸(1)，两个单杆液压缸(1)下游分别连接两个双向液压锁(2)，双向液压锁(2)下游设置有比例调速阀(3)，两个比例调速阀(3)均连接单向调速阀(4)，单向调速阀(4)连接第一二位二通电磁开关阀(17.1)和第一二位二通电磁换向阀(19.1)，第一二位二通电磁开关阀(17.1)连接液压‑电气二次元件(16)，液压‑电气二次元件(16)连接转速测量仪(20)和第二二位二通电磁开关阀(17.2)，第二二位二通电磁开关阀(17.2)连接第三二位二通电磁开关阀(18)，第三二位二通电磁开关阀(18)连接第一二位二通...

【技术特征摘要】
1.一种电液混合驱动式机械臂控制系统，其特征在于，包括设置在机械臂上的两个并联的单杆液压缸(1)，两个单杆液压缸(1)下游分别连接两个双向液压锁(2)，双向液压锁(2)下游设置有比例调速阀(3)，两个比例调速阀(3)均连接单向调速阀(4)，单向调速阀(4)连接第一二位二通电磁开关阀(17.1)和第一二位二通电磁换向阀(19.1)，第一二位二通电磁开关阀(17.1)连接液压-电气二次元件(16)，液压-电气二次元件(16)连接转速测量仪(20)和第二二位二通电磁开关阀(17.2)，第二二位二通电磁开关阀(17.2)连接第三二位二通电磁开关阀(18)，第三二位二通电磁开关阀(18)连接第一二位二通电磁换向阀(19.1)，第一二位二通电磁开关阀(17.1)连接第一限压阀(10)，第一限压阀(10)连接蓄能器(11)和背压式单向阀(12)的输入端，蓄能器(11)连接两个带弹簧液控单向阀的输出端，第一带弹簧液控单向阀(9.1)的输出端连接单向调速阀(4)的输出端，第二带弹簧液控单向阀(9.2)的输出端两个单杆液压缸(1)，背压式单向阀(12)的输出端连接第二二位二通电磁换向阀(19.2)，第一二位二通电磁换向阀(19.1)和第二二位二通电磁换向阀(19.2)连接四位六通电磁换向阀(14)，四位六通电磁换向阀(14)连接单向变量叶片泵(13)，单向变量叶片泵(13)通过电动机驱动，两个单杆液压缸(1)均连接压力传感器(22)，机械臂上设置有电阻式位置传感器(21)，转速测量仪(20)、电阻式位置传感器(21)和压力传感器(22)均连接控制器，控制器连接变频器，变频器连接液压-电气二次元件(16)；控制器用于采集转速测量仪(20)、电阻式位置传感器(21)、压力传感器(22...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹学鹏，包翔宇，曹皓清，赵帅贵，卫昌辰，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61