图1-4典型液压系统的结构1—油箱；2—过滤器；3—液压泵；4—溢流阀；5—节流阀；6—换向阀； 7—油管；8—液压缸；9—工作台。常见的动力元件有液压泵和空气压缩机。在该液压系统中，电动机（原动机）带动液压泵3旋转，液压泵经过滤器2从油箱1中吸油。被液压泵施加压力后液压油经油管向上送至系统参与工作。油管7的作用则是约束液压油的流动，连接各个器件，组成完整的系统。......
2023-06-25
气压驱动系统：气动元件的工作原理和应用
【摘要】：图6-7几种典型气动元件空压机；储气罐；气缸有不少机器人制造厂用气动系统制造了很灵巧的机器人。多数气动驱动用来完成挡块间的运动。气动系统的主要优点之一是操作简单、易于编程，所以可以完成大量的点位搬运操作的任务，但是用气压伺服实现高精度很困难。气动系统的动力源由高质量的空气压缩机提供。安装在多路接头上的电磁阀控制通向各个气动元件的气流量。气动元件工作压力低，故制造要求也比液压元件低。
在所有的驱动方式中，气压驱动是最简单的，在工业上应用很广。其中不少气动系统的应用可归为机器人。气动执行元件既有直线气缸，也有旋转气动马达。图6-7所示为几种典型气动元件。
图6-7 几种典型气动元件
（a）空压机；（b）储气罐；（c）气缸
有不少机器人制造厂用气动系统制造了很灵巧的机器人。在原理上，它们很像液压驱动，但某些细节差别很大，它的工作介质是高压空气。气动控制阀简单、便宜，而且工作压力也低得多。
多数气动驱动用来完成挡块间的运动。由于空气的可压缩性，实现精确的位置和速度控制是困难的。即使将高压空气施加到活塞的两端，活塞和负载的惯性仍会使活塞继续运动，直到它碰到机械挡块，或者空气压力最终与惯性力平衡为止。用机械挡块实现点位操作中的精确定位时，0.12 mm的精度是很容易达到的。
气动系统的主要优点之一是操作简单、易于编程，所以可以完成大量的点位搬运操作的任务，但是用气压伺服实现高精度很困难。不过在能满足精度的场合，气压驱动在所有的机器人中是质量最轻的，成本也最低。另外，气压驱动可以实现模块化，它很容易在各个驱动装置上增加压缩空气管道，利用模块化组件形成一个任意复杂的系统。
气动系统的动力源由高质量的空气压缩机提供。这个气源可经过一个公用的多路接头为所有的气动模块所共享。安装在多路接头上的电磁阀控制通向各个气动元件的气流量。电磁阀的控制一般由可编程控制器完成，这类控制器通常是用微处理器来编程，以等效于继电器系统。
与液压驱动相比，气压驱动的优点有以下几个方面：
（1）压缩空气黏度小，容易达到高速。
（2）利用工厂集中的空气压缩机站供气，不必添加动力设备。
（3）空气介质对环境无污染，使用安全，可直接应用于高温作业。
（4）气动元件工作压力低，故制造要求也比液压元件低。
（5）操作简单，易于编程。
气压驱动的缺点有以下几个方面：
（1）压缩空气常用压力为0.4～0.6 MPa，若要获得较大的出力，其结构就要相对增大。
（2）空气压缩性大，工作平稳性差，速度控制困难，要达到准确的位置控制很困难。
（3）压缩空气的除水问题是一个很重要的问题，处理不当会使钢类零件生锈，导致机器人失灵。此外，排气还会造成噪声污染。
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