液压致动器、机械臂、机械手和操作方法技术

液压致动器包括液压驱动缸、第一液压输出缸和限压阀，所述第一液压输出缸液压地联接到驱动缸，所述限压阀依据力在驱动缸和/或输出活塞上的作用时间来限制在输出缸上的压力，其中，所述限压阀布置成与第二输出缸相对以用于限制压力和/或布置在所述第二输出缸中以释放压力，并且其中，所述第二输出缸液压地联接到驱动缸。方法是用于操作这样的液压致动器的方法，其中，在所述液压致动器的作用阶段或非作用阶段的持续时间内，所述驱动致动器以偏转频率用具有偏转持续时间的偏转来偏转，其中，所述偏转持续时间限定所述液压致动器的运动刚性并且所述偏转频率限定所述液压致动器的所得到的偏转速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液压致动器、机械臂、机械手和操作方法本专利技术涉及液压致动器、机械臂、机械手并且涉及操作方法。常规自动化在机械装置中的更高灵活性例如在“工业4.0”的背景下被作为目标。所谓的“软体机器人”最近已经变得重要。在此，机器人在制造中旨在与人直接协作。具有可变刚性且小的质量的致动器是其先决条件。依据应用能够预张紧并因此增加刚性的人体肌肉是这种致动器的角色模型。从DE102014214977已知通过高的力密度来液压地复制人类肌肉的功能。为此目的，流体从驱动波纹管传输到输出波纹管。贮存器在此使流体平衡均衡。然而，用于主动地控制机械臂或机械手的已知解决方案要求大的安装空间并且是成本密集的。因此，本专利技术的目的是提供与现有技术相比改进的致动器。此外本专利技术的目的是提供用于操作这种致动器的方法。此外，将具体说明改进的机械臂和改进的机械手。特别地，根据本专利技术的致动器和根据本专利技术的方法旨在允许主动启动机械臂和机械手，并且同时旨在能通过减小的安装空间且以成本有效的方式来实施。通过具有权利要求1所述的特征的液压致动器、通过具有权利要求8所述的特征的机械臂和机械手、以及通过具有权利要求9所述的特征的方法来实现该目的。从相关的从属权利要求、从下文的描述以及从附图获得本专利技术的优选的改进。根据本专利技术的液压致动器包括：液压驱动缸，特别是具有驱动活塞的液压驱动缸；液压地连接到驱动缸的第一液压输出缸；以及限压阀，该限压阀依据力在所述驱动缸和/或所述驱动活塞上的作用时间来在压力方面限制输出缸，其中，所述限压阀被安置成用于限制与第二输出缸有关的压力和/或用于将压力释放到第二输出缸中，并且其中，所述第二输出缸液压地连接到所述驱动缸。借助于根据本专利技术的液压致动器，能够借助于力在驱动活塞上的作用时间来控制限压阀。在压力方面限制第一输出缸的限压阀借助于所述压力限制来设置所述液压致动器的刚性。因此，能够借助于力在驱动活塞上的作用时间来设置液压致动器的刚性，并且能够因此复制人类肌肉。第二输出缸有利地形成另一致动器，与第一输出缸相互作用的该另一致动器能够覆盖一自由度的互相相反的方向。以这种方式，不必为两个互相相反的方向分别提供一个致动器，如在现有技术中已知的那样。因此，能够通过较小的安装空间并且通过较低的成本来实施旨在覆盖两个互相相反的方向的这种致动器。在根据本专利技术的液压致动器的情况下，限压阀依据操作状态被安置成用于限制至少暂时地与第二输出缸有关的压力，或用于将压力释放到第二输出缸中，也就是说，限压阀为了限制压力被安置在至少一个操作状态中，并且为了释放压力被安置在至少一个另外的操作状态中。在根据本专利技术的液压致动器的情况下，第一输出缸通过第一预张紧的截止阀优选地连接到驱动缸，并且第二输出缸通过第二预张紧的截止阀优选地连接到驱动缸，其中，与驱动缸有关的所述第一截止阀和所述第二截止阀具有相反的阻挡方向。“与驱动缸有关的互相相反的阻挡方向”在此意味着第一截止阀具有朝着所述驱动缸指向的阻挡方向，而第二截止阀具有远离所述驱动缸指向的阻挡方向，或反之亦然。在根据本专利技术的液压致动器的情况下，第一输出缸和第二输出缸优选地借助于在每种情况下一个多通阀共同地液压地连接到液压致动器的其余部分。以这种方式，借助于切换多通阀，第一致动器的角色和在开始所提及的已知解决方案的贮存器的角色能够交换；也就是说，第二输出缸在多通阀的第一位置中承担贮存器的角色，而第一输出缸在多通阀的第二位置中承担贮存器的角色。根据本专利技术的液压致动器优选地包括驱动致动器，该驱动致动器在运动方面关联到驱动缸或驱动活塞。所述驱动致动器理想地是压电致动器或电动力式致动器或电磁致动器。有利地，该液压致动器是能电控的。根据本专利技术的液压致动器特别优选地是压电致动器或电动力式致动器或电磁致动器。能够以特别简单的方式电控制这种致动器。在所述液压致动器的一个优选的改进中，驱动缸通过截止阀并通过第一节流阀被液压地连接到位于预张紧液压缸中、特别是具有预张紧活塞的预张紧液压缸中的预张紧体积，其中，所述预张紧液压缸或所述预紧张活塞表示限压阀。以这种方式，能够借助于力在驱动活塞上的作用时间以简单的方式通过截止阀和节流阀液压地设置预张紧体积，所述预张紧体积借助于预张紧活塞来致动限压阀。在所述液压致动器的情况下，有利地，预张紧体积通过第二节流阀液压地连接到第二输出缸。以这种方式，在对应的作用时间的情况下，预张紧体积能够由第二输出缸供给或能够被排出到第二输出缸中。根据本专利技术，在液压致动器的情况下，限压阀被安置成用于限制与第二输出缸有关的压力或用于将压力释放到第二输出缸中。以这种方式，在液压致动器的低刚性的情况下，第一输出缸能够将压力释放到第二输出缸中，或依据限压阀的位置，能够保持高的刚性。在根据本专利技术的液压致动器的情况下，理想地在第一输出缸中引导第一输出活塞，和/或在第二输出缸中引导第二输出活塞。以这种方式，第一输出活塞和第二输出活塞用作根据本专利技术的液压致动器的主动元件。替代地或同样优选地，第一输出缸和/或第二输出缸各自通过波纹管形成，使得第一输出缸和/或第二输出缸的至少一部分形成根据本专利技术的液压致动器的主动元件。在根据本专利技术的液压致动器的优选的改进中，第一输出缸通过预张紧的截止阀连接到驱动缸。以这种方式，在驱动缸与第一输出缸之间存在足够的压力差的情况下，能够传输驱动缸或驱动活塞的驱动作用。然而，依据压力条件，还能够往回设置驱动作用，而这不对第一输出缸产生任何直接后果，使得例如由于驱动缸或驱动活塞的周期性运动，实现借助于第一输出缸的大的线性行程。根据本专利技术的机械臂或机械手具有至少一个如上文所描述的根据本专利技术的液压致动器。根据本专利技术的方法是用于操作如上文所描述的液压致动器或机械臂或机械手的方法。在该方法的情况下，在具有偏转的液压致动器的操作或非操作阶段的持续时间内，所述驱动致动器以偏转频率在偏转持续时间内偏转，其中所述偏转持续时间确定所述液压致动器的运动刚性，并且所述偏转频率确定所述液压致动器的所得到的偏转速率。特别地，在根据本专利技术的方法的情况下，所述驱动致动器是能电控的，特别是压电致动器或电动力式致动器或电磁致动器。在本专利技术的一个另外的改进中，所述液压驱动缸和/或所述第一液压输出缸和/或所述第二液压输出缸和/或所述预张紧液压缸各自通过一个波纹管形成。将借助于附图中所图示的示例性实施例在下文更详细地解释本专利技术，在附图中：图1以液压方框图示意性地示出了已知的液压致动器。图2以图解图示示意性地示出了根据图1的液压致动器的三种操作模式（a）、（b）和（c）；以及图3以图解图示示意性地示出了根据本专利技术的液压致动器，该液压致动器具有第一输出缸和第二输出缸。图1中所示出的已知的液压致动器5包括压电致动器10，压电致动器10在运动方面关联到液压驱动缸20的驱动活塞15。驱动缸20包括液压驱动体积25，液压驱动体积25以本身已知的方式填充有液压油。所述驱动体积25通过在足够高的打开压力下打开的截止阀30液压地连接到液压输出缸35。截止阀30对应地被预张紧。输出缸35在驱动侧处具有输出体积40，输出体积40使位于输出侧处的输出活塞45移动。此外，驱动体积通过截止阀50以能够供给的方式连接到贮存器55。此外，驱动体积25通过截止阀60以及沿流动方向被安置在截止阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压致动器，其包括：液压驱动缸（20），特别地具有在所述驱动缸（2）中被引导的驱动活塞（15）的液压驱动缸（20）；液压地连接到所述驱动缸（20）的第一液压输出缸（35）；以及限压阀（80），所述限压阀依据力在所述驱动缸（20）和/或所述驱动活塞（15）上的作用时间在压力方面限制输出缸（35），其中，所述限压阀（80）被安置成用于限制与第二输出缸有关的压力和/或用于将压力释放到第二输出缸中，并且其中，所述第二输出缸液压地连接到所述驱动缸（200）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 DE 102016205275.61.一种液压致动器，其包括：液压驱动缸（20），特别地具有在所述驱动缸（2）中被引导的驱动活塞（15）的液压驱动缸（20）；液压地连接到所述驱动缸（20）的第一液压输出缸（35）；以及限压阀（80），所述限压阀依据力在所述驱动缸（20）和/或所述驱动活塞（15）上的作用时间在压力方面限制输出缸（35），其中，所述限压阀（80）被安置成用于限制与第二输出缸有关的压力和/或用于将压力释放到第二输出缸中，并且其中，所述第二输出缸液压地连接到所述驱动缸（200）。2.如前述权利要求所述的液压致动器，其中，所述第一输出缸通过第一预张紧的截止阀（30）连接到所述驱动缸，并且所述第二输出缸通过第二预张紧的截止阀（50）连接到所述驱动缸，其中，与所述驱动缸有关的第一截止阀（30）和第二截止阀（50）具有相反的阻挡方向。3.如前述权利要求中的一项所述的液压致动器，其中，所述第一输出缸和所述第二输出缸借助于多通阀被共同地液压地连接。4.如前述权利要求中的一项所述的液压致动器，所述液压致动器包括驱动致动器（10），所述驱动致动器在运动方面关联到所述驱动缸或所述驱动活塞（15）。5.如前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：G巴赫迈尔，I维托里亚斯，W策尔斯，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE