[实用新型]一种液压机械臂多轴伺服放大器

说明书

技术领域

本实用新型属于高压带电作业机器人领域，特别涉及一种液压机械臂多轴伺服放大器。

背景技术

为了提高带电作业的自动化水平和安全性，减轻操作人员的劳动强度和强电磁场对操作人员的人身威胁，从80年代起许多国家都先后开展了带电作业机器人的研究，如日本、西班牙、美国、加拿大、法国等国家先后开展了对带电作业机器人的研究。2002年我国也进行了高压带电作业机器人产品化样机的研制。2012年又启动了863项目：面向电力带电抢修作业机器人研究开发与应用，采用的是主从式液压机械臂，需要液压机械臂多轴伺服放大器。目前现成的伺服阀放大器，都是单轴控制方式，成本高、体积大、连接线路复杂、扩展困难，不太适用于多自由度液压机械臂驱动。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种高压带电作业机器人液压机械臂多轴伺服放大器，它具有成本低、体积小、连接线路简单、扩展容易的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种液压机械臂多轴伺服放大器，包括模拟输入电路、控制器接口电路、若干液压伺服驱动电路、电源、伺服阀接口电路和若干伺服阀，所述电源为控制器接口电路、若干液压伺服驱动电路、伺服阀接口电路供电，模拟输入电路、控制器接口电路、液压伺服驱动电路、伺服阀接口电路和伺服阀依次连接。

所述模拟输入电路包括基准电路、D/A转换电路、射极跟随电路；基准电路包括依次连接的基准芯片、比较芯片；所述D/A转换电路包括若干D/A转换芯片；所述基准电路分别与D/A转换芯片连接，D/A转换芯片分别与若干射极跟随电路连接。

所述液压伺服驱动电路包括输入电路、调零电路、前置放大电路和功率放大电路，所述输入电路与控制器接口电路连接，输入电路、调零电路分别与前置放大电路连接，前置放大电路与功率放大电路连接，功率放大电路与电液伺服阀连接，电液伺服阀与液压缸连接。

所述基准芯片采用REF-01HS，可以输出+10V REF。+10V REF经过比较器OP02，可以输出-10V REF。

所述D/A转换芯片采用4路12位SPI接口的DAC7734E，+-15V供电，输出模拟电压+-10V。

所述射极跟随电路包括射极跟随放大器，射极跟随放大器采用LF442，带有双路放大器，+-15V供电。

本实用新型还可以包括与电源连接的稳压模块，稳压模块采用URA2415LD-20WR2，可以输出+-15V。

所述电源带有过压、过流、低压、防反接保护，向控制器接口电路、液压伺服驱动电路、伺服阀接口电路等各电路提供电源。

所述DA转换电路：输出电压范围-10V～+10V，用于接收来自微控制器的控制信号，并进行DA转换处理，输出模拟量到控制器接口电路。

射极跟随电路：输入阻抗高，带负载能力强，可以作为液压伺服驱动电路的缓冲电路。

电液伺服阀：用于接收伺服放大器的输出模拟电流控制信号。

前置放大电路：将输入偏置电压进行初级放大，以适应功率放大电路的工作要求。

功率放大电路是伺服放大电路的核心单元，放大电路的静态和动态性能很大程度上取决于这一部分，能输出足够的功率。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种发送、接收控制信号并进行多轴液压伺服控制，以便控制高压带电作业机器人液压机械臂每个关节的转动方向、速度的高压带电作业机器人液压伺服放大器。

1.放大电路具有较高的线形度、方便的零点和增益调整方式、响应速度快、足够的输出电流。

2.电源电路带过压、过流、低压、防反接保护，可靠性高。

3.本放大器具有高的输入输出线形度，可以进行无极变速，正反转控制，控制灵活，可靠性高。

4.控制功能强，能实现控制信号的生成、处理、综合、调节、放大。

附图说明

图1为本实用新型液压机械臂多轴伺服放大器的框图；

图2为本实用新型模拟输入电路框图；

图3为本实用新型供电电源原理图；

图4为本实用新型的液压伺服驱动电路框图；

图5为本实用新型液压伺服驱动电路具体电路图。

其中，1、模拟输入电路；2、控制器接口电路；3、液压伺服驱动电路；4、电源；5、伺服阀接口电路；6、伺服阀；7、基准电路；8、基准芯片；9、比较芯片；10、D/A转换芯片I；11、D/A转换芯片II；12、射极跟随电路；13、输入电路；14、调零电路；15、前置放大电路；16、功率放大电路；17、电液伺服阀；18、液压缸。

具体实施方式